Движение и локомоция

Филогенез опорно-двигательного аппарата

Развитие опорно-двигательного аппарата

Часть II. Частная эмбриология. Фило- и онтогенез органов и систем

Существуют различные формы двигательной активности. Формы движения можно разделить на три основные группы.

1. Жгутиковое. Присутствует как у прокариот, так и у эукариот. Большинство авторов считает жгутиковую форму движения наиболее примитивной, ввиду того, что это самая древняя форма движения. Но КПД бактериального жгутика приближается к 100%. Для сравнения – КПД скелетной мышцы – около 60%. В основе движения бактериального жгутика – молекулярный «мотор», построенный по типу АТФ-азы.

2. Амебоидное. Характерно для прокариот. Совершается за счёт сокращения актин-миозиновых филаментов в цитоплазме.

3. Мышечное. Наиболее совершенная форма. Движение совершается за счёт специально специализированной клетки – миоцита. В принципе, каждая клетка, имеет актин-миозиновые комплексы в цитоплазме и способна изменять свою форму. Но миоцит – клетка, где этот аппарат движения достиг наибольшей специализации. Это высокоспециализированная клетка, способная передавать усилие сокращения на другие органы и ткани.

Кроме того, существуют интересные варианты перечисленных выше форм движения у различных организмов.

Некоторые инфузории (живущие в кишечники муравьёв) «пошли» интересным путём. Они разместили в своей цитоплазме большое количество прокариот (симбионтов), жгутики которых обращены кнаружи от плазмолеммы. Как уже указывалось выше, эффективность движения бактериального жгутика очень высока. Именно жгутики этих бактерий-симбионтов и обеспечивают передвижение инфузорий. Но такой путь оказался эволюционным тупиком, так как инфузории не смогли увеличить размеров тела. Кроме того, абсолютная сила жгутикового движения, несмотря на высокий КПД, невысока.

Как разновидность мышечного движения – реактивное (у кальмара) – осуществляется за счёт тока воды. Поток воды, в свою очередь, создается системой сфинктеров.

Движение в мире живого может происходить: 1) клеточном уровне, например движение цитоплазмы в клетке или плавание гамет; 2) уровне органа, например сокращение сердца или движение конечности; 3) уровне целого организма.

Передвижение всего организма с одного ме­ста на другое называется локомоцией. Растениям свойственно движение на клеточном и часто на органном уровнях, локомоторная же активность, т. е. перемещение всего организма в поисках во­ды или пищи, у них отсутствует.

У огромного числа животных в процессе эво­люции выработались сложные локомоторные системы, позволяющие искать и добывать пи­щу. Лишь немногие животные успешно приспо­собились к сидячему образу жизни; однако даже у них отдельные части тела отличаются большой подвижностью.

Для некоторых животных локомоторная ак­тивность — это не только способ поиска пищи, но и средство для спасения от хищников. Кроме того, перемещаясь, животные расселяются, ос­ваивают новые благоприятные местообитания, а также находят себе половых партнеров.

Для осуществления локомоции необходима координированная работа нервной, мышечной и скелетной систем. Мышцы, участвующие в локомоции, прикреплены к скелету, поэтому их называют скелетными мышцами. Они работают как машины, преобразующие химическую энер­гию в механическую. Мышцы способны сокра­щаться и при этом приводить в движение систе­мы рычагов, формируемые некоторыми кос­тями конечностей. Благодаря координирован­ной работе рычагов животное перемещается. Скелетно-мышечная система обеспечивает так­же поддержание позы и находится под общим контролем центральной нервной системы.

Особая мускулатура обеспечивает пере­мещение веществ внутри тела. Сердечная мыш­ца прогоняет по всему телу кровь, а сокращение или расслабление гладкой мускулатуры в стенках кровеносных сосудов регулирует кровоток, изменяя их просвет («периферические сердца»). Гладкая мускула­тура кишечника своими волнообразными сокращениями (перистальтика) проталкивает пи­щу по кишечному тракту. Это лишь некоторые из многочисленных процессов тако­го рода, происходящих в организме.

Дата добавления: 2015-07-13