КАМЕНСКИЙ А.А., СОКОЛОВА Н.А., ДУБЫНИН В.А.

Окончание. См. No 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17/2001

Устный экзамен по биологии в 9-м классе

Билет № 25

1. Органы чувств. Их значение в жизнедеятельности организма, строение и функции, гигиена

Органы чувств являются составной частью анализаторов (сенсорных систем). Анализатор можно определить как сложный комплекс нервных образований, осуществляющий восприятие и анализ раздражений из внешней и внутренней среды организма. Всякий анализатор состоит из периферического (рецепторного), проводникового (нервы) и центрального (ЦНС) звеньев. Рецептор – это чувствительная клетка (или ее отросток), переводящая воздействие некоторого раздражителя в нервный процесс. Вокруг большинства рецепторов находится комплекс вспомогательных образований, которые предохраняют рецепторы от повреждений и обеспечивают оптимальные условия для их функционирования. Комплексы рецепторов с этими образованиями и называют органами чувств. У человека можно выделить семь основных органов чувств: органы зрения, слуха, вестибулярные, осязания, мышечной чувствительности, вкуса и обоняния.

Орган зрения (глаз) имеет шарообразную форму и располагается в глазнице. Он имеет три оболочки. Наружная белочная оболочка спереди переходит в прозрачную роговицу. Через среднюю сосудистую оболочку глазное яблоко снабжается кровью. Под роговицей сосудистая оболочка образует радужку с отверстием – зрачком. Позади радужки расположен прозрачный хрусталик, необходимый для фокусировки лучей света на третьей оболочке глаза – сетчатке.
Сетчатка содержит зрительные рецепторы (колбочки и палочки) и нервные клетки. В палочках содержится зрительный пигмент родопсин, в колбочках – пигменты йодопсины (три типа). Родопсин более чувствителен к свету и обеспечивает зрение при плохом (сумеречном) освещении. Он реагирует на свет независимо от длины его волны, поэтому палочки не различают цвета и воспринимают черно-белую картину мира.
Йодопсины колбочек, напротив, настроены на определенные цветовые диапазоны – преимущественно красный, зеленый или синий. Таким образом, существует три типа колбочек, совместная деятельность которых обеспечивает цветовое зрение человека. Под действием света зрительные пигменты разрушаются, вызывая реакцию палочек и колбочек. Затем через несколько типов вставочных нейронов сигнал передается к самому внутреннему слою сетчатки, аксоны клеток которого образуют зрительный нерв.

Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха. Наружное ухо человека представлено ушной раковиной и наружным слуховым проходом. Затем следует барабанная перепонка, относящаяся уже к среднему уху. За ней находится полость среднего уха. Здесь расположены три слуховые кости (молоточек, наковальня и стремечко), передающие колебания барабанной перепонки на слуховую часть внутреннего уха – улитку. Полость среднего уха соединена с ротовой полостью особой слуховой трубой. Улитка – конусовидный спирально закрученный канал в височной кости. На поперечном разрезе видно, что ее пространство разделено двумя идущими вдоль улитки мембранами. Одна из них называется основной (базилярной). На этой мембране находятся рецепторные клетки, имеющие каждая примерно по 100 чувствительных волосков (волосковые рецепторы). Колебания стремечка вызывают колебания жидкости, наполняющей улитку, волоски изгибаются, в рецепторах возникает возбуждение.

Рецепторы вестибулярного аппарата (органа равновесия) сходны по строению со слуховыми, но воспринимают информацию о положении и смещении тела в пространстве, которая необходима для управления движениями. Рецепторы этой системы расположены в вестибулярной части внутреннего уха, состоящей из двух мешочков и трех полукружных каналов. Строение вестибулярного аппарата таково, что изгибы волосков рецепторов мешочков возникают при появлении линейного ускорения (т.е. при смещение тела вперед-назад, вверх-вниз и т.п., при наклонах головы, а также под действием силы тяжести). Рецепторы в каналах реагируют на появление углового (вращательного) ускорения, т.е. при поворотах головы. Вестибулярная и слуховая системы эволюционно тесно связаны и посылают сигналы в ЦНС по общему вестибулослуховому нерву.
Работа кожного анализатора связана с осязанием и органами осязания. Осязательные рецепторы находятся в коже и слизистых оболочках. Выделяют рецепцию прикосновения, давления, вибрации, температуры, а также болевую рецепцию. Последняя имеет особое значение в нашей жизни, т.к. сигнализирует о повреждении тканей при любых воздействиях. Все типы осязательных рецепторов – это периферические отростки чувствительных нейронов, аксоны которых проводят информацию о раздражителе в ЦНС. Тела этих нейронов расположены в спинномозговых ганглиях (конечности и туловище) или в ганглиях тройничного нерва (голова).
Необходимым условием нормальной двигательной активности является получение информации о положении суставов и степени сокращения каждой из мышц. Эта информация поступает в ЦНС от особых мышечно-суставных рецепторов. Главные из них – это мышечные веретена, расположенные в мышцах. Каждое веретено состоит из нескольких видоизмененных и сильно уменьшенных мышечных волокон. К веретенам подходят чувствительные отростки нейронов спинномозговых ганглиев или ганглиев тройничного нерва. Эти отростки оплетают веретена таким образом, что реагируют на уровень их растяжения. Суставные рецепторы расположены в стенках суставных сумок и способны с большой точностью оценивать угол сгибания суставов.

Вкус – ощущение, возникающее при действии какого-либо вещества на вкусовые рецепторы языка и слизистой оболочки рта. В процессе эволюции вкус формировался как механизм выбора пищи. Раздражение вкусовых рецепторов приводит к возникновению многочисленных врожденных рефлексов, влияющих на деятельность органов пищеварения. Вкусовые рецепторы – это клетки, большая часть которых располагается на слизистой языка. Характерной особенностью их строения является наличие на поверхности, выходящей в ротовую полость, микроворсинок. Рецепторные клетки объединены во вкусовые почки, собранные, в свою очередь, во вкусовые сосочки. Существует четыре основных («чистых») вкусовых ощущения: сладкое, соленое, кислое, горькое, и каждая рецепторная клетка наиболее чувствительна к одному из них. В ротовой полости находятся также рецепторы осязания, и, как правило, вкусовое ощущение формируется при их участии. Свой вклад в его образование вносит и обонятельная система.

Орган обоняния

Обоняние обеспечивает восприятие различных запахов. Обонятельные рецепторы расположены в слизистой оболочке верхней части носовой полости. Это сильно видоизмененные нейроны, имеющие короткие неветвящиеся дендриты, которые выходят на поверхность слизистой носа и несут пучки ресничек. Аксоны рецепторных клеток направляются в головной мозг. Существует представление, что всякий реальный запах является смесью «чистых» запахов, число которых пока окончательно не установлено. По-видимому, оно составляет не менее нескольких десятков (цветочный, эфирный, гнилостный и т.п.), и, вероятно, каждый обонятельный рецептор настроен на свой чистый запах и передает информацию именно о нем.

Значение органов чувств чрезвычайно велико, поэтому необходимо заботиться о них, создавать оптимальные условия для деятельности, защищать от переутомления. Особенно важна гигиена органов зрения – основной сенсорной системы человека. Чрезмерно яркое или недостаточное освещение, неудобное или неустойчивое расположение читаемых текстов, экрана дисплея и т.п. могут вызывать ослабление зрения, развитие близорукости. Вредное действие на зрение оказывает недостаток в пище витамина А (происходит нарушение образования родопсина). Большую опасность представляет пыль, частицы которой могут механически повредить роговицу, а также стать источником инфекции и воспаления (конъюнктивита).

Значительное внимание необходимо уделять и гигиене слуха. В наружном слуховом проходе располагаются железы, выделяющие ушную серу. Сера задерживает пыль и микробов, но при чрезмерном накоплении может закупорить слуховой проход, что вызовет ослабление слуха. При простудных заболеваниях и сильном чихании существует риск проникновения в полость среднего уха бактерий. Это приводит к воспалению среднего уха и сильным болям. Наконец, необходимо оберегать орган слуха от слишком громких звуков (например, при прослушивании музыки через наушники). Под действием постоянных сильных звуковых волн эластичность барабанной перепонки постепенно снижается, что притупляет слух.

2. Пресмыкающиеся как настоящие наземные позвоночные животные

Пресмыкающиеся (или рептилии) лучше, чем земноводные (или амфибии), приспособились к жизни на суше. Можно назвать следующие крупные эволюционные изменения, возникшие у них в связи с сухопутным образом жизни.

У пресмыкающихся – внутреннее оплодотворение, и зародыш без промежуточных стадий (таких, как головастик у лягушки) развивается во вполне сформированное животное. Вокруг зародыша появились защитные оболочки, а кожистая оболочка или скорлупа защищает яйцо от высыхания. У некоторых рептилий при неблагоприятных условиях яйца задерживаются в организме самки до полного созревания и из них в момент откладывания яиц сразу выходят детеныши. Это явление называется яйцеживорождением (ящерицы, змеи).

Кожа у пресмыкающихся сухая, без желез. Она покрыта роговыми чешуйками и щитками. Через такую кожу вода не испаряется.

Пресмыкающиеся дышат только легкими, у них формируется грудная клетка.

По сравнению с земноводными у пресмыкающихся значительно увеличился головной мозг, особенно возросли объемы мозжечка и больших полушарий, где заметно появление коры.

У пресмыкающихся лучше, чем у земноводных, развит шейный отдел позвоночника, что обеспечивает хорошую подвижность головы, да и весь позвоночник гораздо более подвижен, чем у амфибий.

Сердце у пресмыкающихся так же, как у земноводных, включает в себя три камеры: два предсердия и один желудочек. Однако в желудочке имеется неполная перегородка, которая затрудняет смешивание артериальной крови (идущей ко всем органам и тканям) с венозной (направляющейся в легкие). Таким образом, к органам и тканям рептилий поступает кровь, богатая кислородом. У крокодилов желудочек разделен перегородкой, и сердце превратилось в четырехкамерное.

У пресмыкающихся появились тазовые почки, моча выходит наружу через особое расширение толстой кишки – клоаку.

Древние пресмыкающиеся появились еще в каменноугольном периоде палеозойской эры, когда климат на Земле стал суше и прохладнее. Первыми пресмыкающимися на Земле были, видимо, стегоцефалы, имевшие черты сходства с современными земноводными и рептилиями.

В настоящее время на Земле существуют представители следующих отрядов пресмыкающихся.

1. Отряд Клювоголовые. К нему относится один, самый древний, вид рептилий на Земле – гаттерия. Она обитает на островах вблизи Новой Зеландии.

2. Отряд Чешуйчатые. К ним относятся ящерицы и змеи. У всех животных тело покрыто роговой чешуей. Кожа периодически сбрасывается при линьке. У ящериц веки подвижные, а у змей прозрачные веки срослись. Некоторые змеи вторично перешли к водному образу жизни, однако размножаются они всегда на суше.

3. Отряд Черепахи. У них уплощенные ребра вместе с ороговевшими пластинами кожи превратились в панцирь, слившийся с позвоночником. Некоторые виды черепах живут в море, однако и они размножаются только на суше.

4. Отряд Крокодилы. Крокодилы считаются самыми сложноорганизованными пресмыкающимися. Живут они в воде, на сушу выходят редко. Хищники. Размножаются, как и все рептилии, на суше.

Билет № 26

1. Высшая нервная деятельность человека. Социальная обусловленность его поведения

У человека и животных существует ряд общих закономерностей поведения, обучения и образования условных рефлексов. Однако у человека, кроме того, имеются особые механизмы высшей нервной деятельности (ВНД), связанные, по терминологии И.П. Павлова, со второй сигнальной системой.

Уже Ч.Дарвин отмечал, что, хотя строение тела человека несет следы происхождения от низшей формы, существует огромная разница между умом самого примитивного человека и самого высокоорганизованного животного. И.М. Сеченов в своей книге «Рефлексы головного мозга» говорит о символизации окружающей действительности при помощи слов. Он пишет: «Человек думает с помощью образов, слов и различных ощущений, которые могут быть вне прямой связи с раздражителями, действующими в это время на его органы чувств». Таким образом, у человека существуют два пути возникновения представлений и впечатлений – под влиянием непосредственного воздействия среды и под влиянием слов, через которые воспринимается реальная действительность (т.е. через словесную информацию, поступающую от других людей, и собственные мысли).

И.П. Павлов, рассматривая ВНД человека, сформулировал представления о двух сигнальных системах мозга. К первой сигнальной системе он отнес все временные связи, образующиеся в результате совпадения реальных раздражителей с какой-либо деятельностью организма. Все речевые временные связи, формирующиеся в результате совпадения слов с действием непосредственных раздражителей или с другими словами, Павлов отнес ко второй сигнальной системе. Таким образом, и у человека, и у животного контакт с окружающей средой обусловлен:

– простыми и сложными безусловными рефлексами, которые вызываются относительно немногими раздражителями; анатомической основой таких рефлексов являются спинной мозг и весь головной мозг за исключением больших полушарий;
– условными рефлексами, вырабатываемыми в ходе индивидуальной жизни при действии различных стимулов, поступающих из внешней и внутренней среды; такие рефлексы замыкаются на уровне коры больших полушарий.

Но у человека, кроме того, есть еще один уровень: словесная сигнализация, анатомической основой которой являются ассоциативные зоны коры.

Для человека слово – такой же реальный условный раздражитель, как и все остальные стимулы, непосредственно действующие на организм. Слово обладает способностью заменять реальные стимулы. Эта особенность слова сделала возможным обобщение и символизацию огромного количества раздражителей первой сигнальной системы. Вторая сигнальная система охватывает все виды символизации, все производные от речи, вплоть до языка жестов и т.п. Любое непосредственное воздействие на организм человека подвержено словесной символизации. В целом можно сказать, что первая сигнальная система – это основа образного, предметного мышления; вторая сигнальная система – основа абстрактного, словесного мышления.

Судя по имеющимся нейрохирургическим и нейропсихологическим данным, основная масса речевых центров расположена в ассоциативной теменной коре. Здесь у человека находятся нейроны, способные устанавливать временные связи:

– с нейронами зоны Вернике (находится на границе височной и теменной коры, проводит анализ слова как звукового раздражителя);
– с нейронами различных сенсорных корковых зон (что позволяет устанавливать ассоциацию между словом и соответствующим ему объектом);
– с нейронами двигательной зоны (запуск двигательных реакций в ответ на словесную команду).

В последнем случае особенно важны связи с нижней частью этой области (зоной Брока), управляющей речедвигательными функциями – произнесением слов, речью.

Установление всех перечисленных связей начинается уже в конце первого года жизни человека; при этом число используемых слов быстро нарастает, достигая в среднем 200 к концу второго года, а к концу третьего года – около 2 тыс. В результате оказывается, что все существенные для ребенка явления, признаки, действия находят отражение во второй сигнальной системе, и в ассоциативной теменной коре формируется так называемая речевая модель внешнего мира. Эта модель является основой процессов мышления и воображения. Она используется как важнейший инструмент планирования поведения и прогнозирования его результатов. При этом теменная кора работает под контролем «верховного главнокомандующего» нашего мозга – ассоциативной лобной коры.

В норме первая и вторая сигнальные системы человека уравновешены и во взаимодействии образуют ВНД человека. При избыточном преобладании второй сигнальной системы возникает характерный психастенический синдром, когда человек отрывается от действительности, у него слабы эмоциональные реакции и он при помощи слов пытается решить все свои проблемы. При избыточном преобладании первой сигнальной системы возможно развитие истерии.

2. Приспособленность птиц к полету, их многообразие

Птицы – позвоночные животные, большинство из которых приспособлено к жизни в воздушной среде (летающие птицы). Поэтому все системы и органы летающих птиц имеют особенности, помогающие полету.

Кожа у птиц тонкая, тело покрыто перьями. Перья бывают контурные и пуховые. В свою очередь контурные перья подразделяются на покровные (покрывающие туловище), маховые (образующие поверхность крыла), рулевые (составляющие хвост). Под контурными перьями у большинства птиц находятся пуховые перья, хорошо сохраняющие тепло. Маховые перья образуют прочную легкую поверхность, позволяющую птице хорошо летать.

Скелет у птиц облегчен: крупные кости полые, череп состоит из тонких костей, зубов нет.

Шейный отдел позвоночника у птиц очень подвижен, зато другие отделы позвоночника срослись, чтобы дать опору крыльям при полете.

Грудина имеет особый выступ – киль. Он служит для прикрепления мощных грудных мышц, опускающих крылья.

Передняя конечность – крыло – имеет только три пальца, несколько мелких костей кисти срослись: этим достигается прочность скелета крыла.

Пища у птиц переваривается очень быстро, так как для полета требуется много энергии. Птицы часто и много едят.

Пищеварительная система птицы

Помимо легких у птиц есть особые воздушные мешки. В покое птица дышит за счет легких, а при полете грудная клетка расширяется при каждом подъеме крыльев и воздух частично идет в легкие, а частично – в воздушные мешки. При выдохе воздух, потерявший часть кислорода, выходит из легких, а на его место поступает богатый кислородом воздух из воздушных мешков, отдает кислород в кровь и только после этого выдыхается. При таком двойном дыхании, и на вдохе, и на выдохе, через легкие проходит богатый кислородом воздух и газообмен резко возрастает.

Сердце у птиц четырехкамерное, венозная кровь не смешивается с артериальной. Ткани получают чистую артериальную кровь, богатую кислородом. Сердце у птиц очень велико в сравнении с размерами тела, частота сердечных сокращений у вороны достигает 350 уд./мин, а у колибри – 1000 уд./мин.

Почки у птиц выделяют очень густую мочу прямо в клоаку, так как мочевого пузыря у них нет – это также уменьшает массу тела.

У птиц есть только один яичник – левый, правый утрачен.

У птиц большой мозг, хорошо развиты нервная система, органы чувств, особенно зрение и слух.

Перечисленные особенности работы внутренних систем позволяют птицам иметь постоянную, довольно высокую температуру тела (40–43 °С), не зависящую от температуры окружающей среды. Это очень важно для полета, так как позволяет поддерживать высокий уровень обмена веществ.

Птиц подразделяют на бегающих, или бескилевых (различные виды страусов), плавающих (пингвины) и летающих, или килевых.

Летающие птицы отличаются большим разнообразием.

Лесные птицы (синицы, рябчики, тетерева, дятлы) обычно имеют укороченные крылья и длинный хвост. Это дает им возможность хорошо лавировать между деревьями, быстро взлетать, легко садиться на деревья. У мелких насекомоядных птиц леса – острые коготки на пальцах, тонкий и острый клюв. У дятлов клюв очень крепкий, долотовидный. Язык у них длинный и шершавый. У крупных лесных птиц, питающихся ягодами (рябчик, тетерева), клюв приспособлен для того, чтобы срывать ягоды, а короткими крепкими ногами они разгребают землю в поисках пищи.

Птицы воздушных пространств (ласточки, стрижи) имеют длинные тонкие крылья, но очень короткие ноги. Рот у них большой, приспособлен для ловли насекомых на лету.

Птицы открытых пространств суши (журавли, дрофы) часто имеют длинные ноги и шею, хорошее зрение. Это позволяет им заблаговременно увидеть опасность.

Птицы пресных водоемов и их побережий (цапли, утки, выпи, аисты, гуси, лебеди) разнообразны по строению. Одни из них имеют длинные ноги и шею и большой клюв. Это позволяет им доставать пищу со дна водоемов. Водоплавающие птицы обычно имеют широкий клюв и короткие ноги с плавательными перепонками. У всех птиц этой группы существуют приспособления, препятствующие намоканию перьев.

Дневные хищники (соколы, коршуны, орлы, грифы) имеют короткий крепкий клюв с загнутым концом. Живут парами. Все очень хорошо летают и обладают острым зрением. Одни из хищников летают очень быстро, так как им приходится ловить подвижных животных (соколы), другие – способны долго парить, разыскивая малоподвижных животных (черный коршун) или падаль (грифы).

Ночные хищники (совы, филины, сычи) имеют большие глаза с широкими зрачками и очень хороший слух. Летают они бесшумно.

Таким образом, несмотря на то, что все птицы относятся к одному классу, строение их тела и образ жизни очень сильно отличаются. Это вызвано большими различиями в условиях их существования.

Билет № 27

1. Утомление при умственной работе. Гигиенические основы умственного труда. Приемы, способствующие повышению его продуктивности

Всякая нервная деятельность сопровождается интенсивной работой нервных клеток. Обеспечивая обработку и проведение информации, нейроны генерируют электрические импульсы, которые распространяются по аксонам к другим нервным клеткам, либо возбуждая их, либо тормозя. Данный процесс требует большой затраты энергии, и потому нервная система, несмотря на относительно небольшую массу, потребляет около 10% глюкозы и кислорода, поступающих в наш организм. При этом нервные клетки чрезвычайно чувствительны к недостатку или избытку этих веществ. Прекращение поступления кислорода вызывает быструю потерю сознания, и уже через 10–12 мин нейроны начинают погибать. Избыток кислорода (например, при частом глубоком дыхании – гипервентиляции) ведет к перевозбуждению нервной системы.

Длительная активная работа нейронов ведет к их утомлению – состоянию, вызываемому накоплением продуктов обмена веществ. Утомление – признак того, что желательно прекратить деятельность или сменить ее тип. Накопление утомления вызывает переутомление, когда нервная система перестает нормально выполнять свои функции и возникает состояние, которое И.П. Павлов назвал запредельным торможением. Запредельное торможение – это один из типов безусловного (врожденного) торможения. Оно имеет защитный, охранительный характер, поскольку продолжение деятельности при переутомлении может привести к повреждению нервных клеток.

Запредельное торможение легко переходит в сон, что и понятно, поскольку сон является одним из видов торможения в ЦНС. Сон человека делится на медленноволновую и парадоксальную стадии. Первая их них, занимая примерно 3/4 времени ночного сна, обеспечивает физиологический отдых ЦНС, которая восстанавливает обмен веществ, избавляясь от последствий утомления. Большое значение для этих процессов имеет деятельность вспомогательных клеток нервной ткани – нейроглии.

Утомление возникает тем быстрее, чем более интенсивной является деятельность мозга, т.е. чем сложнее выполняемые задачи. При этом наиболее сложными видами деятельности ЦНС человека являются процессы, связанные с вниманием, выделением и различением сенсорных сигналов; процессы запоминания и формирования новых двигательных навыков; процессы мышления и творчества. Характерно, что с этими функциями связаны разные зоны ЦНС, и потому для снижения утомления не обязательно ложиться спать – достаточно просто сменить характер деятельности, переключившись, например, с чтения на прослушивание музыки, рисование и т.п. Особенно это актуально для маленьких детей, у которых работоспособность нервной системы еще не велика, что, в частности, вызывает необходимость меньшей продолжительности уроков в младших классах. По той же причине более целесообразно расписание занятий со сменой предметов.

Наиболее эффективный способ снизить утомление нервной системы – это на некоторое время переключиться с умственной деятельности на физическую (выполнение спортивных упражнений, короткая интенсивная прогулка, физический труд и т.п.). При этом не только происходит отдых большинства отделов ЦНС, но и активизируется кровоток, что способствует «вымыванию» отходов обмена веществ из нервной ткани. Смена физического и умственного труда – оптимальный режим функционирования нервной системы человека.

2. Прогрессивные черты, отличающие птиц от пресмыкающихся. Сезонные явления в жизни птиц

Птицы – ветвь позвоночных, приспособившихся к полету. Их тело покрыто перьями, а передние конечности превратились в крылья. Птицы произошли от древних пресмыкающихся и имеют с ними очень много общих черт: у них нет кожных желез, перья представляют собой видоизмененные ороговевшие чешуи, сходно развитие зародыша и т.д.

К отличиям птиц от пресмыкающихся относятся следующие черты организации.

1. У птиц более развитый мозг. Он относительно больше по объему, мозжечок и большие полушария крупнее, появляются зачатки коры больших полушарий.
2. Лучше, чем у рептилий, развита координация движений, что связано с жизнью в воздушной среде.
3. Лучше развиты зрение и слух.
4. Более сложные формы поведения, связанные с питанием и размножением. Многие птицы живут постоянными парами, делают разнообразные, иногда очень сложные гнезда, ухаживают за потомством, обучают его и т.п.
5. Обмен веществ происходит на качественно более высоком уровне, благодаря постоянной температуре тела (теплокровности).
6. Наличие эффективных теплоизолирующих покровов тела (пуховые перья, слой жира).
7. Более совершенная дыхательная система.
8. Четырехкамерное сердце, и кровь в желудочках не смешивается, благодаря чему ко всем органам и тканям поступает чистая артериальная кровь, богатая кислородом.

Таким образом, птицы являются более прогрессивной эволюционной группой, чем пресмыкающиеся. Примером более высокой, чем у пресмыкающихся, приспособленности птиц к условиям существования могут служить сезонные явления в их жизни.

В наших широтах птиц делят на три основные группы, в зависимости от их перемещений, связанных со сменой времен года.

Оседлые птицы (сойки, галка, домовый воробей) весь год живут в одном и том же месте.

Кочующие птицы (синицы, дятлы, поползни), выведя птенцов, покидают гнездовую территорию. Обычно они небольшими стаями кочуют, выискивая богатые кормами районы, и определенных мест зимовки не имеют. От места гнездования они удаляются на десятки и сотни километров.

Перелетные птицы (ласточки, стрижи, соловьи) реагируют на уменьшение светового дня задолго до наступления холодов и бескормицы. Собираясь в стаи, они улетают постоянными пролетными путями на тысячи километров к югу. Некоторые перелетные птицы улетают с места гнездования поздней осенью, когда наступает бескормица (гуси, лебеди, утки). Весной все эти птицы также по определенным путям возвращаются в наши широты, чтобы вывести птенцов.

Билет № 28

1. Наркотические вещества, их влияние на жизнедеятельность организма и здоровье потомства

Человечество тысячи лет знакомо с различными нейротропными (психоактивными) веществами, способными влиять на деятельность нервной системы. Эти соединения имеют разную природу и состав, однако в большинстве своем имитируют различные стороны деятельности медиаторов – веществ, передающих в ЦНС сигналы между нейронами в. Основными медиаторами нервной системы являются глутаминовая кислота, гамма-аминомасляная кислота, норадреналин, ацетилхолин (см. также вопрос 1 билета №21).

Можно выделить различные классы нейротропных соединений. Во-первых, это вещества, входящие в состав разрешенных к широкой продаже пищевых продуктов и родственных им товаров; во-вторых, наркотические препараты; в-третьих, нейротропные лекарственные соединения.

В качестве примера психоактивных веществ пищевого происхождения приведем кофеин и сходные с ним соединения, содержащиеся в кофе, какао, шоколаде, чае. Кофеин активизирует работу самых разных нейронов ЦНС и оказывает на нее стимулирующее действие. В эту же группу попадает этиловый спирт (алкоголь), содержащийся в большей или меньшей концентрации в различных напитках. В малых дозах алкоголь действует как стимулятор ЦНС, в больших, напротив, тормозит ее функции. Стимулирующее действие на работу нервной системы оказывает и никотин – главное действующее начало табака.

Проблема состоит в том, что все названные вещества кроме благоприятного действия на ЦНС вызывают значительное количество побочных эффектов. Первый из них – это привыкание, то есть ослабление эффектов при повторных применениях вещества. Это значит, что для достижения того же стимулирующего эффекта через некоторое время человеку приходится выпивать не одну, а две чашечки кофе или выкуривать большее количество сигарет.

При постоянном потреблении развивается зависимость человека от психоактивного вещества, т.е. ЦНС, приняв в расчет постоянное введение некоторого нейротропного соединения извне, снижает синтез (активность) того медиатора, эффекты которого «подменяет» данное соединение. Это, в свою очередь, приводит к тому, что без стимулятора нервная система уже не выходит на нормальный уровень активности, без дозы алкоголя уже не удается «успокоить нервы» и т.п.

Наконец, возникает много нарушений в деятельности других систем организма: кофеин может вызвать перевозбуждение сердца и рост кровяного давления, курение «сжигает» мерцательный эпителий воздухоносных путей и повышает риск раковых заболеваний. Но особенно много осложнений вызывает регулярное и неумеренное потребление алкоголя. В силу особенностей окисления в организме этилового спирта в ходе этого процесса образуется ряд промежуточных соединений, отравляющих многие органы и разрушительно действующих как на ЦНС, так и на сердце, печень, эндокринную систему. Возникшая стойкая зависимость от приема этилового спирта называется алкоголизмом и нередко приводит к полной деградации человека.

Наркотические препараты (кокаин, героин и др.) обладают всеми вышеописанными свойствами, но в значительно более яркой форме: эти вещества действуют в очень небольших количествах, их эффекты резко изменяют состояние ЦНС, а привыкание и зависимость вырабатываются быстро (после нескольких применений). Наркотические препараты запрещены к продаже, и их распространение является уголовно наказуемым.

2. Млекопитающие – высокоорганизованные позвоночные. Их приспособление к жизни в разных средах обитания

Млекопитающие – самый высокоорганизованный класс позвоночных животных. Млекопитающие распространены на всех материках, кроме Антарктиды, многие из них живут в воде, почве, способны к полету.

Тело млекопитающих покрыто волосами или шерстью. Их кожа относительно толстая, в ней много желез: потовых, сальных, у многих – пахучих. Детенышей млекопитающие выкармливают молоком – секретом молочных желез, являющихся видоизменением потовых желез.

Скелет состоит из позвоночника, черепа, поясов конечностей и костей конечностей. Позвоночник состоит из шейного (7 позвонков), грудного, поясничного, крестцового и хвостового отделов. К позвонкам грудного отдела полуподвижно присоединены ребра, образующие вместе с грудиной грудную клетку. Череп отличается большой мозговой коробкой. У млекопитающих появляется твердое костное небо, отделяющее носовой проход от полости рта. Зубы подразделяются на резцы, клыки и коренные. Пояс передних конечностей образован парными лопатками и ключицами. Пояс задних конечностей состоит из трех пар сросшихся костей, соединенных с крестцом. Скелет передних конечностей состоит из плечевой кости, двух костей предплечья и кисти с фалангами пальцев. Скелет задней конечности состоит из бедренной кости, двух костей голени и стопы с фалангами пальцев.

Мускулатура развита очень хорошо. Особая мускульная стенка – диафрагма – разделяет полость тела на грудную и брюшную. Хорошо развиты жевательные мышцы.

Пищеварительная система разделена на несколько отделов. Ротовое отверстие окружено губами. В ротовую полость открываются протоки слюнных желез, хорошо развит язык, который является органом вкуса и служит для перемешивания и глотания пищи. Из ротовой полости пища поступает в глотку, затем в пищевод, желудок и кишечник, оканчивающийся анальным отверстием. В кишечник открываются протоки поджелудочной железы и печени.

При дыхании воздух через носовую полость, гортань, трахею и бронхи попадает в легкие, состоящие из массы легочных пузырьков, оплетенных капиллярами малого круга кровообращения. Вдох и выдох происходят соответственно при расширении и сужении грудной клетки.

Основа кровеносной системы – сердце, оно состоит из четырех камер и кровь в нем не смешивается. Два круга кровообращения.

Выделительная система представлена двумя тазовыми почками, моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь, открывающийся наружу отдельным отверстием.

У млекопитающих постоянная температура тела (37–40 °С). Терморегуляция обеспечивается наличием волосяного покрова, подкожного жира, потовых желез.

Нервная система у млекопитающих развита очень хорошо. Головной мозг относительно размеров тела гораздо больше, чем у пресмыкающихся и птиц. Хорошо развиты мозжечок и большие полушария, покрытые корой. У многих животных (хищные, китообразные, приматы) кора мозга складчатая. У млекопитающих прекрасно развиты органы чувств, особенно хорошо развиты обоняние, слух, зрение. У них появилось наружное ухо, раковина которого усиливает остроту слуха.

Млекопитающие делятся на три подкласса. Представители первого из них – Яйцекладущие (ехидна, утконос) – откладывают яйца. Представители второго подкласса – Сумчатые (кенгуру, сумчатый медведь) – рождают маленьких детенышей после очень короткого срока беременности и донашивают их в специальной сумке, куда открываются млечные железы с двумя сосками. У представителей третьего подкласса – Плацентарных – зародыш развивается в особом органе – матке, и организм зародыша соединен с организмом матери посредством совместного органа – плаценты.

Плацентарные млекопитающие делятся на несколько отрядов.

Отряд Насекомоядные (кроты, ежи, землеройки, выхухоли). Представители имеют непостоянную температуру тела, одинаковые зубы.

Отряд Рукокрылые (летучие мыши, крыланы). Представители хорошо летают с помощью кожистой перепонки между пальцами, боками тела, задними конечностями и хвостом. У них есть киль, как у птиц. Имеют тонкий слух, способны к эхолокации.

Отряд Грызуны (мыши, крысы). Представители в основном растительноядные. У них хорошо развиты резцы.

Отряд Зайцеобразные (зайцы, кролики, пищухи). Передние конечности 5-, задние 4-палые. В верхней челюсти две пары резцов; более крупные – передние, растут постоянно; всегда острый режущий край.

Отряд Хищные (волчьи, кошачьи). Представители питаются животной пищей. У них всегда хорошо развиты клыки. Ключицы отсутствуют.

Отряд Ластоногие (тюлени, моржи, котики). Морские хищники. Представители имеют обтекаемое тело, толстый слой жира. Передние конечности превратились в ласты. Волосяной покров короткий. Ушные проходы и ноздри при нырянии закрываются. Размножаются на суше.

Отряд Сирены (ламантины, дюгони). Передние конечности в виде ластов, задние отсутствуют. Ушных раковин и волосяного покрова нет. Растительноядные.

Отряд Китообразные (киты, кашалоты, дельфины). Живут и размножаются только в воде. Волосяной покров утрачен. Имеют толстый слой жира. Питаются животной пищей. Хорошо развиты легкие.

Отряд Парнокопытные (олени, коровы, козы, кабаны, бегемоты). У представителей четное число пальцев, обычно с копытами. Чаще они опираются на два пальца. Ключиц нет. У жвачных (олени, корова, козы) желудок состоит из четырех отделов; съеденная трава через некоторое время отрыгивается и пережевывается коренными зубами и потом опять проглатывается. У большинства жвачных есть рога. У нежвачных парнокопытных пища проглатывается и переваривается без отрыгивания. Так питаются кабаны, бегемоты.

Отряд Мозоленогие (верблюды, ламы). Иногда включают как подотряд в отряд Парнокопытных. На ступнях подушкообразные, мозолистые утолщения.

Отряд Непарнокопытные (лошади, зебры, ослы, носороги). Представители имеют 1 или 3 пальца на конечностях, обычно с копытами. Лучше всего развит третий палец. Ключиц нет. Желудок один, очень хорошо развит слепой отросток, в котором происходит бактериальное переваривание растительной пищи.

Отряд Хоботные (индийский и африканский слоны). Представители имеют хобот – разросшийся нос, слившийся с верхней губой. Имеют бивни – видоизмененные резцы.

Отряд Приматы (лемуры, обезьяны, люди). Представители имеют пятипалые хватательные конечности. Большой палец может быть противопоставлен остальным четырем: это позволяет надежно захватывать предметы. Вместо когтей у приматов имеются плоские ногти. Глаза сближены и направлены вперед, поэтому хорошо развито бинокулярное зрение, что дает возможность точно определять расстояние до предметов. У приматов хорошо развит мозг, имеющий складчатую кору больших полушарий.

Из перечисления особенностей строения млекопитающих видно, что их различные группы приспособились к жизни в различных средах, освоили самые разнообразные пищевые базы. Все это доказывает то, что млекопитающие – самая высокоорганизованная группа позвоночных животных.

Продолжение следует