Какой орган чувств отсутствует у человека: Органы чувств — что это, определение и ответ

ФГБНУ НЦПЗ. ‹‹Психиатрические эскизы из истории, том 2››

Рассматривая душевную деятельность Орлеанской Девы, мы невольно останавливаемся на двух проявлениях, которые резко бросаются в глаза каждому мыслящему человеку: видения и предвидение.

Чтобы быть понятым в дальнейшем, я позволяю себе остановиться на краткой схеме душевной деятельности.

Душевная жизнь человека представляет собой чрезвычайно сложную картину явлений, и для того, чтобы более удобно и понятно разобраться в ней, ее делят на три области: познавательную, мыслительную и двигательную. К первой области относятся восприятия органов чувств, ко второй — проявления мышления и к третьей — действия и поступки.

Органом познавательной жизни служат наши органы чувств, из коих главных считается пять: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание. В каждом из этих органов чувств мы отличаем три части: окончание нерва на периферии, проводник — самый нерв и начало — центр, находящийся в головном мозгу в подкорковых узлах.

Окончанием органов чувств служат: для зрения — сетчатка глаза, для слуха — окончание слухового нерва во внутреннем ухе, для вкуса — слизистая оболочка языка и ближайших частей, для обоняния — слизистая оболочка носа и для осязания — кожа и наружные слизистые оболочки.

Каждый человек родится на свете решительно без всяких знаний. Вся сумма сведений, которыми обладает каждый из нас в течение всей жизни, воспринимается нашими органами чувств. Недостатки в одном каком-нибудь отделе познавательной области (слепота, глухота и проч.) влекут за собою соответственные недостатки и в области представлений или мышления.

Для того чтобы образовалось у нас какое-либо ощущение, требуется, чтобы данный предмет подействовал на окончание ощущающего аппарата: фигура — на сетчатку глаза, звук — на ухо, вкусовые вещества — на слизистую оболочку языка и проч. Этот процесс воздействия внешнего раздражителя на окончание органа чувства носит название впечатления. Когда такое раздражение концевых аппаратов нерва образовалось, то оно передается по данному нерву к центру ощущающего аппарата — в подкорковые узлы.

Способность передачи раздражения по нерву от периферии органа к его центру носит название проводимости. Возбуждение центра органа чувства и образование в нем надлежащего явления носит название ощущения.

Таким образом, для образования того или другого ощущения в нашем сознании требуется: возбуждение периферического аппарата органа чувства или отпечаток предмета на нем — впечатление, проведение его по нерву к центру и усвоение центром органа.

Для того, однако, чтобы то или другое раздражение подействовало на периферию органа чувства, требуются некоторые обязательные условия, а именно: а) необходимо, чтобы раздражение было известной напряженности, так как слишком слабые раздражения не могут привести в действие орган чувства, а слишком сильные — его подавляют. Лучшим примером этого для зрения служат: недостаток освещения, мешающий нам надлежаще видеть предметы, и слишком сильный свет, ослепляющий глаз, для слуха — слишком слабые звуки и оглушительные звуки и т. п.; б) нужно, чтобы раздражение периферического аппарата органа чувства действовало на него известный (физиологически установленный) промежуток времени, ибо мимолетное раздражение не успеет оставить следа, а слишком продолжительное утомит орган; так, мелькнувший перед глазами предмет не будет нами определен, так как мы не успеем, за краткостью времени, его рассмотреть, а слишком долго длящийся звук может привести орган в утомление и сделать его неспособным к восприятию; с) нужно, чтобы наши органы чувств способны были принимать то или другое раздражение, чтобы они не были утомлены, надлежаще приспособлены, не отвлечены другими раздражениями, не были заняты деятельностью более сильных раздражений в других органах чувств и т.

 п.

Но если даже все вышеуказанные условия находятся в благоприятном положении для восприятия, то и тогда для точного и надлежащего восприятия данного раздражения и образования из него впечатления и ощущения требуется еще одно, особенно важное, условие с нашей стороны — внимание. Внимание — это есть простейшее проявление сознания, в силу которого мы выделяем из массы всевозможных раздражений то или другое внешнее воздействие, сосредоточиваемся на нем, дозволяем сделать надлежащий отпечаток, переводим его в центр органа чувства и формируем ощущение.

В каждый данный момент нашей жизни на наши органы чувств действуют десятки, если не сотни, всевозможных раздражений. Перед нашими глазами десятки предметов, которые посылают свои лучи на сетчатку наших глаз, десятки звуков, которые одновременно падают на периферию органа слуха, целый ряд обонятельных раздражений, действующих на слизистую оболочку носа, однако за раз мы видим только один предмет, слышим один звук и т. д.

Почему это так? Для того чтобы то или другое раздражение превратилось во впечатление и образовало ощущение, требуется выбор с нашей стороны, участие нашего сознания, обращение нашего внимания на него. Только при таких условиях впечатление переходит в ощущение и составляет часть нашего сознательного капитала. В противном случае раздражение или вовсе не оставит после себя следа, или оставит, на сетчатке, например, столь слабый след, что он не дойдет до центра сознания и не образует ощущения. Таким образом, ощущение уже есть проявление сознательное и составляет часть наших знаний и проявлений высшей душевной жизни.

При помощи органов чувств мы составляем себе картину внешнего мира со всеми ее проявлениями, доступными нашему восприятию или способности отражения на себе окончаниями или центрами органов чувств раздражения от предметов, вне нас существующих.

Спрашивается, таковы ли предметы в действительности, какими мы их видим? Это вопрос очень сложный, и мы не станем его разрешать в настоящий раз; но этот вопрос дает нам возможность ответить на него косвенно: всякий предмет, виденный нами раз, в нашем сознании остается таковым же, если только не произошло перемены в нем самом или в наших органах чувств. Пример. Данный стол с первого раза и всегда мы видели круглым, если же тот же самый стол почему-либо кажется нам иной формы, то одно из двух: или он изменился, или произошла перемена в условиях восприятия наших органов чувств.

Уклонения в восприятии наших органов чувств могут быть количественные и качественные. О количественных уклонениях в области органов чувств мною достаточно сказано в другом месте, и в данном случае я ограничусь изложением качественных уклонений в области органов чувств.

Качественные уклонения в восприятии наших органов чувств могут быть двух родов: иллюзии и галлюцинации. Иллюзиями называются такие ощущения, в которых впечатление от внешнего предмета передается органу чувства не в том виде, как оно есть в действительности, а в измененном. Например, вы смотрите на печь, а вам представляется стог сена, раздается скрип двери, а вы слышите рычание льва, пьете воду, а представляется чай или вино и т. п. В данном случае мы имеем: внешнего раздражителя, его воздействие на концевой аппарат органа чувства, впечатление от него на аппарате, проведение к центру ощущения — все это как в обычной жизни; но самое ощущение является измененным; следовательно, на пути от концевого аппарата к центру ощущения восприятие изменяется и передается в сознание не в надлежащем, не соответствующем действительности виде.

Это изменение ощущения и носит название иллюзии. Иллюзии — явление нередкое. Они присущи каждому человеку и случаются с каждым из нас чуть не ежедневно. Вечером вы идете по улице.

Темновато. Навстречу вам направляется ваш приятель. Вы очень довольны, улыбаетесь и беретесь за шляпу. Но в этот только момент вы разглядываете, что это вовсе не ваш приятель, и ничего подобного в нем нет. Ошибка восприятия. Иллюзия. Вам показалось, что в передней говорит ваша сестра или знакомый. Вы схватываетесь и мчитесь навстречу и в дверях наталкиваетесь на вовсе незнакомую вам личность. Ошибка слуха. Иллюзия. Вы едете по железной дороге и вслушиваетесь в стук колес. Ясно и отчетливо вы различаете: «не проснешься, не проснешься, не проснешься…» Вы улыбаетесь. Вполне сознаете, что это ваша фантазия. Ясно слышите: «стук-стук-стук-стук…» Но потом опять прислушиваетесь и слышите: «не проснешься, не проснешься, не проснешься…» Это опять ошибка слуха. Иллюзия. Таких ошибок мы могли бы набрать множество.

Но эти ошибки восприятия обусловливаются в первых двух случаях внешними неправильными условиями восприятия, а в третьем — участием нашего воображения и фантазии; но во всех этих случаях ошибочное восприятие устанавливается нашим сознанием и быстро исправляется прежними нашими знаниями и опытом.

Галлюцинациями называются ощущения, образующиеся без внешнего раздражителя. Например, в темной комнате является внезапный свет и представляется видение лица, давно уже не существующего на свете или пребывающего в отдаленном месте; при полной тишине слышится пение, когда в действительности нет никого поющего, ни пения. Может случиться, что слышащий пение будет видеть и фантастического певца:

тогда будет одновременно и галлюцинация зрения, и галлюцинация, слуха. В этих случаях нет внешнего раздражителя, нет впечатления на конечном аппарате органа, нет проводимости его по нерву, а только лишь возбуждение самого центра органа чувства. Если в случаях иллюзий мы имеем дело с ошибочными ощущениями, то в галлюцинациях — с ложными, не имеющими внешней основы ощущениями, с ощущениями без впечатлений, или с обманами чувств.

Галлюцинации могут касаться одного какого-либо органа чувства — зрения, слуха, обоняния и проч., или же нескольких органов чувств — зрения и слуха, зрения и обоняния и проч., или всех органов чувств одновременно. Касаясь парного органа чувства, галлюцинации могут быть односторонними, когда человек имеет видение только одним глазом или слышит голоса только с одной стороны, или двусторонними, когда видение доступно обоим глазам, и проч.

Галлюцинации в одних случаях сознаются людьми как болезненные явления, следовательно, проверяются сознанием и принимаются как ложные ощущения, в других же случаях галлюцинации принимаются людьми как действительные ощущения и не исправляются сознанием. Это последнее является в двух случаях: а) когда у человека поражено сознание и он находится в состоянии душевной болезни и б) когда человек малообразован, суеверен, невежествен, слишком религиозно или политически фанатичен. Примерами последнего рода могут служить галлюцинации Магомета, Лютера и др.

Ощущения являются материалом для образования представлений. Представление есть способность нашей душевной деятельности восстанавливать образы тех ощущений, кои восприняты органами наших чувств. Представление — это первая единица нашей мыслительной области и из нее уже составляются все остальные умственные движения. Каковы воспринимаемые о внешнем мире ощущения, таковы же будут и представления. Ясные и отчетливые ощущения порождают ясные и отчетливые представления о предмете, ошибочные ощущения порождают ложные представления. Представления являются отправлением корковой области, и центрами их будут нервные клетки мозговой корки. Ясно, значит, что образовавшиеся в подкорковых центрах ощущения, при помощи особенных нервных проводниковых волокон и путей, передаются в корковые нервные клетки, где они перерабатываются в те психологические проявления, которые и выражаются представлениями.

Раз образовавшееся в нервной клетке представление по своей выработке не исчезает бесследно, а оставляет след. Повторность ощущений будет делать эти следы более ясными, более отчетливыми. Эта способность запечатления и сохранения представлений носит название запоминания. Особенность данных представлений состоит в том, что они легко могут быть восстановлены через больший или меньший промежуток времени, и это воспроизведение представления будет тем ярче и отчетливее, чем запоминание было яснее и тверже: способность воспроизведения образов представлений носит название воспоминания и составляет второй отдел памяти.

От обилия ощущений зависит и обилие представлений, а большее или меньшее богатство представлений служит залогом образования большего или меньшего ума.

Как могут сочетаться между собою ощущения, так точно могут сочетаться между собою и представления. Сочетание однородных представлений способствует образованию представлений отвлеченных, или понятий. В свою очередь, представления и понятия также могут сочетаться друг с другом, и этот процесс их сочетания составляет процесс мышления, или суждения. Вывод из этих суждений будет являться в форме умозаключений, которые в окончательной форме влияют на наши поступки и действия.

Для полноты мы должны упомянуть еще об одном проявлении душевной жизни — о самочувствии и настроении духа. Всякое ощущение, а равно и представление, возникая в нашем сознании, вызывает в нас чувство приятного или неприятного. Образ дорогого для нас лица всегда сочетается в нашем сознании с приятным и добрым самочувствием и настроением духа, образ врага — с неприятным озлоблением и раздражительностью. Эта реакция нашего сознания и будет составлять самочувствие и настроение духа. Эти начальные проявления приятного могут постепенно развиваться и обобщаться в проявлениях добра и зла и служить основою человеческой нравственности.

Итак, наша душевная жизнь складывается из ощущений, представлений, понятий, суждений, умозаключений, самочувствия и настроения духа. Все это в конечном своем акте имеет влияние на наши поступки и действия.

Область движений составляется из действий и поступков. Разумеется, мы имеем в виду произвольные движения и поступки, т. е. такие, кои являются под влиянием нашей воли. Под волей мы разумеем равнодействующую двух сил: мыслительной и страстной, или самочувствия. Если обе эти силы стремятся к одному конечному пункту, то воля будет представлять сумму этих двух сил, если же они идут по разным направлениям, то воля является их диагональю.

Вот в микроскопическом виде психология человека.

Я позволю себе остановиться еще на одной особенности человеческой души. В личных особенностях человека, его индивидуализации, играет серьезную роль преобладание в умственной жизни образных представлений или отвлеченных понятий. У среднего человека равномерно сочетаются как те, так и другие. Но существуют личности, в которых особенно резко сочетаются отвлеченные представления и преобладает логическое мышление; у этих людей царит строгая логика, а воображение и фантазия находятся в подавленном состоянии. Существуют и другие люди, у которых особенно резко выражена образная жизнь. У них главную роль играют образные представления и ощущения. Путем постоянного упражнения образность эта бывает столь велика, что она действует подавляюще на логику и мышление. Люди живут воображением. Действительные образы приходят в сочетания произвольные, небывалые и причудливые. Целые часы и дни такие люди живут своею созданною жизнью. Они придумывают необыкновенные истории, создают героев и толпу, порождают новую жизнь и вообще дают бытие новому миру, миру их личному, созданному ими, который для них столь дорог, как и мир действительный. Это и будет в собственном смысле мир воображения и фантазии.

Такому фантазированию способны предаваться люди нервные или же если от природы и не нервные, то живущие, развивающиеся и воспитывающиеся в обстановке к тому предрасполагающей, как: недостаток образования и знания, масса предрассудков, суеверий и преданий, отсутствие серьезных занятий, привлекающих ум к деятельности, внешняя обстановка, располагающая к мечтательности, жизненные события, способствующие поддержанию и развитию фантазии и воображения.

Рассматривая механизм душевной деятельности людей, склонных более к логическому мышлению и философствованию, мы замечаем, что у этих людей сочетание идей идет медленнее, мышление осторожнее, выводы осмотрительнее и строго логичные, из предшествующих посылок. Эти люди устойчивы во взглядах и довольно медлительны в мышлении. Их выводы последовательны, но вместе с тем образуются медленно.

Иные свойства души представляют люди воображения и фантазии. Не обремененные массою логических посылок, они гораздо быстрее и энергичнее оперируют в своем мышлении. Вводя в свой механизм мышления образные положения, они часто идут не по обычному пути мышления, а своеобразно, лично им присущим путем. Отдаваясь в мышлении образности и фантазии, они относятся к данному вопросу страстно. Поэтому их выводы часто выходят из ряда обычных, являются неожиданными, но зато жизненно верными, почему нередко носят на себе оттенок предчувствия и даже предвидения. Так как у этих людей воображение и фантазия царят над логикой, а логика их вообще не слишком объемиста и обременительна, то обычно их логика и мечтательность не расходятся друг с другом, а идут рука об руку; почему их действия и поступки, являясь подчас странными, своеобразными, необыкновенными и непонятными, являются вместе с тем глубоко убежденными и очень воздействующими на безразличную толпу.

Особенно влиятельными и господствующими речи и поступки являются для толпы в тех случаях, когда толпа одинаково с ними невежественна, суеверна и живет при обстоятельствах, способствующих увлечению фантастическими поступками.

У людей с живым воображением, широкой фантазией и склонностью к мечтательности галлюцинации довольно частое явление.

Органы чувств 7 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Органы чувств

Наличие нервной системы – важнейший признак многоклеточного животного. Основные функции нервной системы – это прием, передача, проведение и возбуждение нервных импульсов. Возникает нервный импульс в рецепторах.

Рецептор – сложное образование, состоящее из отростков нервных клеток, неклеточного вещества и специализированных клеток других тканей, которые вместе обеспечивают превращение влияния некоего фактора (раздражителя) в нервный импульс. Они подразделяются на:

Хеморецепторы – реагируют на воздействие определенных химических веществ.

Механорецепторы – воспринимают механические стимулы (прикосновение, растяжение, давление и тому подобное).

Фоторецепторы – воспринимают видимый и ультрафиолетовый свет.

Терморецепторы – реагируют на изменения температуры.

Болевые рецепторы – это те рецепторы, стимуляция которых приводит к возникновению боли. Физического стимула, как боль не существует, поэтому выделение их в отдельную группу достаточно условно. У болевых рецепторов есть одна уникальная особенность – она состоит в том, что многие из них способны реагировать в ответ на несколько различных стимулов.

Электрорецепторы – воспринимают изменения электрического поля.

Магнитные рецепторы – воспринимают изменения поля магнитного.

Каждый орган чувств содержит один или несколько таких физиологических рецепторов.

Клеточный рецептор – молекула, способная присоединять молекулы определенного химического вещества, передающего внешний сигнал, и передавать этот сигнал внутрь клетки. Передача происходит напрямую или при помощи веществ-посредников.

Наличие органов чувств и клеточных рецепторов позволяет получать организму различную информацию извне, в простейших случаях реакция организма на эту информацию обусловлена просто его строением.

Среди разнообразных органов чувств наиболее распространены органы химического чувства, органы равновесия, органы осязания и слуха, органы зрения.

У простейших органы чувств отсутствуют, однако у клетки простейшего имеется ряд клеточных рецепторов, а также чувствительные молекулы или молекулярные системы, как, например, светочувствительный глазок эвглены зеленой (Рис.1). Глазок включает в себя молекулы белка, реагирующие на свет. Через цепочку посредников сигнал этих молекул действует на жгутик, меняя направление его биения, таким образом, эвглена плывет к источнику света, проявляя свой положительный фототаксис. По подобным схемам простейшие реагируют на химические, механические и другие физические стимулы.

Рис. 1. Эвглена зеленая (Источник)

Органы чувств многоклеточных животных

У полипов кишечнополостных, как правило, нет специальных органов чувств. У пресноводной гидры механические раздражения воспринимают нервные клетки и передают возбуждение кожно-мускульным клеткам, те, в свою очередь, вызывают сокращение тела гидры (Рис. 2).

Рис. 2. Гидра (Источник)

Медузы имеют просто устроенные глазки и органы равновесия (Рис. 3)

Рис. 3. Ушастая аурелия 

У свободноживущих плоских червей органы химического и механического чувств, как правило, представлены отдельными кожными ресничками. Иногда имеются примитивные органы зрения, органы равновесия и небольшие осязательные щупальца (Рис. 4).

Рис. 4. Планария и турбеллярия (Источник, Источник)

Чувствительность круглых червей обеспечивается многочисленными сенсиллами, простейшими кожными органами чувств, они воспринимают механические, химические, световые стимулы или обладают смешанной чувствительностью (Рис. 5).

Рис. 5. Паразитический круглый червь токсокара и органы химического распознавания у нематоды (Источник)

На головном конце тела имеются маленькие щелевидные углубления – это органы химического распознавания.

Среди кольчатых червей органы чувств наиболее развиты у многощетинковых червей – полихетов, они представлены на голове глазами и органами осязания (Рис. 6), органами химического чувства, а на теле – чувствительными клетками. Чувствительные клетки имеются у многощетинковых червей и у пиявок.

Рис. 6. Полихеты (Источник, Источник)

Уже у древних представителей типа членистоногие – трилобитов – имелись сложные фасеточные глаза, состоящие из многих простых глазков, и одна пара антенн (Рис. 7). Эти антенны произошли либо от пальп многощетинковых червей, либо от ног.

Рис. 7. Глаз трилобита и трилобиты (Источник, Источник)

У всех современных хелицеровых исчезают антенны, у всех, кроме мечехвостов исчезают сложные глаза (Рис. 8).

Рис. 8. Хелицеровые, атлантический мечехвост (Источник, Источник)

У паукообразных механические и осязательные раздражения воспринимаются волосками на теле, своеобразными сенсиллами. Органы химического чувства находятся в углублениях покрова тела, органы зрения – это простые глаза (Рис. 9).

Рис. 9. Паукообразные 

Иногда в каких-то отрядах паукообразных возникают своеобразные органы чувств, как гребневидные органы у скорпиона.

У большинства взрослых представителей ракообразных (Рис. 10) имеются сложные или фасеточные глаза, а также две пары антенн. Органы равновесия расположены в первых антеннах, органы осязания и химического чувства представлены многочисленными сенсиллами – волосками и щетинками в различных частях тела.

Рис. 10. Ракообразные (Источник)

У насекомых (Рис. 11) развитие органов чувств достигает своего апогея, органы зрения – пара сложных фасеточных глаз и до трех простых глазков, причем для собственного восприятия и изображения используются фасеточные глаза, а простые глазки используются в основном для ориентации в полете.

Рис. 11. Насекомые 

Многие насекомые обладают цветным зрением и видят даже в ультрафиолетовой части спектра (Рис. 12), однако видят насекомые хорошо лишь на близком расстоянии.

Рис. 12. Цветовые различия насекомых и человека (Источник)

Органы химического и механического чувства представлены многочисленными сенсиллами на различных частях тела, часто имеются сложно устроенные органы равновесия и слуха.

У двустворчатых моллюсков органы чувств развиты сравнительно слабо, имеются органы равновесия у основания ноги, органы механического и химического чувства представлены чувствительными клетками в жабрах и по всем покровам тел, у некоторых двустворчатых, как, например, у гребешков имеются глазки достаточно простого устройства (Рис. 13). 

Рис. 13. Двустворчатые моллюски, органы чувств, морской гребешок 

У брюхоногих моллюсков развиты глаза и органы осязания, у головоногих моллюсков имеются глаза сложного устройства (Рис. 14). Органы химического чувства моллюсков соприкасаются в основном лишь с жидкой средой, поэтому обоняние и вкус не разделены.

Рис. 14. Брюхоногие и головоногие моллюски 

Органы чувств иглокожих (Рис. 15) разнообразны, но примитивны по строению, они представлены разбросанными по всему телу чувствительными клетками, эти клетки выполняют функции осязания, химического чувства и зрения. Светочувствительные клетки могут быть собраны в простые глазки, например, у морской звезды глазки находятся на концах лучей.

Рис. 15. Иглокожие: морской еж и морская звезда 

У ланцетников (Рис. 16) нет ни настоящих глаз, ни развитых органов слуха, они обладают примитивными органами чувств. Светочувствительные клетки располагаются вдоль нервной трубки, углубление на переднем расширенном конце нервной трубки выполняет функции органа обоняния. Осязательными клетками усеяны ротовые щупальца.

Рис. 16. Ланцетники (Источник)

Рыбы, в отличие от ланцетников, имеют глаза, внутреннее ухо – орган слуха, развитые органы обоняния и вкуса. Имеется специальный орган чувств – боковая линия, которая воспринимает направление и силу тока воды, благодаря ей даже ослепленная рыба не натыкается на препятствия и способна ловить добычу.

Рис. 17. Рыбы 

У земноводных (Рис. 18) выход на сушу отразился на строении их органов чувств, усложнилось строение глаза: появилась выпуклая роговица и линзовидный хрусталик. Глаза снабжены подвижными веками, защищающими их от загрязнения и засыхания, имеется мигательная перепонка в виде скользящей пленки. Относительно слабое распространение звуковых волн в воздушной среде в отличие от водной среды способствовало появлению среднего уха, отсутствующего у рыб. Обоняние и вкус разделены, органы обоняния представлены парными обонятельными мешками, они открываются наружу ноздрями. Органом осязания является вся кожа, содержащая осязательные нервные окончания.

Рис. 18. Земноводные 

У пресмыкающихся, птиц и зверей глаза принципиально схожи по строению (Рис. 19), все они способны четко различать предметы, находящиеся на различных расстояниях, способны к фокусировке глаза.

Рис. 19. Строение глаз

Органы слуха у пресмыкающихся представлены внутренним и средним ухом, наружное ухо отсутствует, развито механическое чувство, например, черепахи чувствуют любое прикосновение к своему панцирю. У некоторых ящериц есть специальные осязательные волоски из ороговевших клеток по краям чешуек, органы обоняния и вкуса расположены в ротовой полости.

В отличие от рептилий, у птиц (Рис. 20) роль обоняния в жизнедеятельности невелика, обонятельные доли мозга имеют небольшой размер. Для птиц наиважнейший орган чувств – зрение, органы которого совершенны, зрительные бугры хорошо развитого зрительного мозга велики. У многих птиц чрезвычайно острое зрение: сокол хорошо различает летящую птицу более километра. Органы слуха состоят из внутреннего и среднего уха, наружного уха нет, но многие птицы хорошо слышат, в этом им помогают кожные складки и специальные перья, расположенные у слухового отверстия.

Рис. 20. Степной орел, сокол, сова 

Для млекопитающих органы зрения имеют несколько меньшее значение, чем для птиц. Эти животные в основном полагаются на обоняние. Наземные млекопитающие (Рис. 21) в органах слуха имеют наружный слуховой проход и ушную раковину, органы обоняния располагаются на переднем и заднем обонятельном отделе носовой полости.

Рис. 21. Снежный барс и волк 

У приматов (Рис. 22) обоняние развито слабо, но хорошо развито зрение.

Рис. 22. Мартышка

У животных существуют две системы регуляции – жидкостная (гуморальная) и нервная, нервная система работает значительно быстрее. Гуморальная регуляция работает при помощи гормонов – специальных веществ, растворенных в жидкой среде организма. Гормоны связываются с клеточными рецепторами, изменяя работу целевых клеток. Обе системы регуляции существуют у животных одновременно, дополняя друг друга.

Заключение

Сегодня мы говорили об органах чувств и системах регуляции животного организма, которые воспринимают информацию и идентифицируют ее.

 

Список литературы

  1. Латюшин В.В., Шапкин В.А. Биология Животные. 7 класс, — Дрофа, 2011
  2. Сонин Н.И., Захаров В.Б. Биология. Многообразие живых организмов. Животные. 8 класс, — М.:Дрофа, 2009
  3. Константинов В.М., Бабенко В.Г., Кучменко В.С. Биология: Животные: Учебник для учащихся 7 класса общеобразовательных учреждений/ Под ред. проф. В.М. Константинова. – 2-е изд., перераб. – М.: Вентана-Граф.

 

Домашнее задание

  1. Дайте определение рецептора.
  2. Какие виды рецепторов есть у животных?
  3. У каких птиц самое острое зрение?

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

  1. Интернет-портал Fb.ru (Источник).
  2. Интернет-портал Fb.ru (Источник).
  3. Интернет-портал Zoofirma.ru (Источник).

Судьба и развитие сошниково-носового органа человека – микроскопическое исследование плода

J Clin Diagn Res. 2016 март; 10(3): AC08–AC11.

Опубликовано в Интернете 1 марта 2016 г. doi: 10.7860/JCDR/2016/15930.7373

, 1 , 2 , 9 0007 3 , 4 , 5 и 6

Информация об авторе Примечания к статье Информация об авторских правах и лицензии Отказ от ответственности

Введение

Существование сошниково-носового органа у человека является спорным вопросом. О наличии сошниково-носового органа и его строении в стандартных учебниках не сообщалось. Наличие сошниково-носового органа в жизни плода сомнительно. Поэтому была запланирована идентификация органа с помощью гистологического исследования.

Материалы и методы

Исследование было проведено на резецированных образцах носовой перегородки, полученных от 45 самопроизвольно абортированных плодов из отделения акушерства и гинекологии Института медицинских наук и исследований PSG, Коимбатур, после этической проверки.

Результаты

Гистологическая структура сошниково-носового органа наблюдалась у плода в возрасте 11 недель. Наблюдали эпителиальную выстилку органа, наличие ресничек, наличие собственной пластинки, ацинусов и кровеносных сосудов, а также типы клеток. Орган выстлан псевдомногослойным цилиндрическим эпителием. Орган показал собственную пластинку пластинки с серозными ацинусами от 18-недельного плода. Сошниково-носовой проток открывается в полость носа и три типа клеток наблюдались у плода 28 недель.

Заключение

Необходимо знать о сохранении сошниково-носового органа у плода и его структуре. Орган можно найти в виде предполагаемой ямки позади передней носовой ости. Орган может быть поврежден при операциях на носовой перегородке и эндоскопических процедурах носа. Орган может быть не виден при макроскопическом исследовании у всех человеческих плодов и трупов.

Ключевые слова: Плод, Носовой хрящ, Серозные ацинусы

Орган Якобсона или сошниково-носовой орган — это хемосенсорный орган, присутствующий у всех позвоночных, который необходим для внутривидовой химической (феромонной) коммуникации. «Феромоны» — это химические мессенджеры, выделяемые человеком извне и обнаруживаемые вторым человеком того же вида, у которого они вызывают химическую реакцию Хосе Веласко [1].

В 1703 г. Фредрих Рюйх обнаружил полости в передней части носовой перегородки у молодого трупа и назвал их «Canalibusnasalibus» [2]. Фон Зоммеринг подтвердил существование таких полостей у взрослых трупов, и это были вомероназальные органы.

Датский анатом Людвиг Якобсон обнаружил аналогичный орган в носу млекопитающих и подробно их описал. Орган был переименован в честь Якобсона в орган Якобсона [3]. Сошниково-носовые органы представляют собой парные эпителиальные образования, располагающиеся в передненижнем отделе носовой перегородки. Сошниково-носовые органы являются вспомогательной обонятельной системой, которая состоит из сошниково-носового органа, сошниково-носовых нервов и добавочной обонятельной луковицы и анатомически отличается от основной обонятельной системы. Орган обнаружен в виде полости размером 6-13 мм над дном полости носа. Открытие полости видно в виде ямки на поверхности перегородки. Вдавленная ямка – находка органа при макроскопическом исследовании. Также могут присутствовать три типа клеток: светлые, темные и базальные клетки. Было обнаружено, что сошниково-носовая ямка расположена позади передней носовой ости. За ямкой лежит трубка длиной 2-8 мм, выстланная псевдомногослойным реснитчатым цилиндрическим эпителием. Собственная пластинка может содержать серозные, слизистые ацинусы и кровеносные сосуды [4].

За последние 200 лет многие авторы стали свидетелями множества исследований и предположений относительно существования строения и функции сошниково-носового органа. У некоторых старых обезьян была зарегистрирована регрессия сошниково-носового органа. Наличие у шимпанзе органа, сходного с человеческим, подтверждается многими исследованиями, но функциональный статус как рудимент, феромон-рецептор еще предстоит определить [2].

Сошниково-носовой орган крысы модулирует репродуктивное поведение, имеет просвет в форме полумесяца. Присутствуют клетки как сенсорного, так и несенсорного эпителия. Чувствующий эпителий содержит как чувствительные, так и опорные клетки. Чувствительные клетки представляют собой биполярные хеморецепторные нейроны, тела которых расположены в сошниково-носовом эпителии. Каждый биполярный нейрон отправляет дендрит на эпителиальную поверхность и аксон к добавочной обонятельной луковице мозга через добавочный обонятельный нерв. Нечувствительный эпителий содержит высокие, густо окрашивающиеся клетки [5].

Но у человека вомероназальный орган не содержит клеток, ультраструктурно идентичных хеморецептивным биполярным нейронам, описанным у других млекопитающих. Наличие сошниково-носового органа у взрослого человека подтверждено многими учеными [5,6].

Недавно Бхатнагар и Тимоти Д. Смит заявили, что существует две категории вомероназального органа: хемосенсорные и нехемосенсорные остатки вомероназального органа [4]. По их данным, сошниково-носовой орган появился в виде билатеральных эпителиальных утолщений в возрасте 37 дней, а трубчатый орган сформировался между 37 и 43 днями внутриутробной жизни. Однако ни в одном из стандартных учебников по анатомии нет описания сошниково-носового органа. Поэтому в настоящем исследовании была предпринята попытка выяснить существование такого органа, присутствует ли он в зародышевой жизни и его строение.

Настоящее исследование было проведено на 45 самопроизвольно абортированных плодах после получения этического разрешения. Продолжительность исследования – с мая 2012 г. по ноябрь 2013 г. В исследование были включены самопроизвольно абортированные плоды всех трех триместров. Исключались мацерированные плоды и плоды с врожденной аномалией лица.

Самая младшая возрастная группа полученного самопроизвольно абортированного плода составляла 9 недель. Но плод не показал орган. Согласно нашему исследованию, самому младшему плоду, у которого наблюдался орган, было 11 недель, а самому старшему плоду — 28 недель.

У плодов удалена носовая перегородка. После фиксации он был разделен на две части: одну спереди вблизи нёба и другую сзади от первой, за исключением нёба. Первую часть препарата исследовали гистологически на наличие сошниково-носового органа. Если положительный результат не был обнаружен, то вторую часть образца исследовали гистологически. При макроскопическом исследовании орган не определяется.

Выполнена плановая обработка. Носовая перегородка фиксировалась в 10% растворе формалина примерно на 24 часа. Затем образец выдерживали в градуированных спиртах и ​​ксилоле. В последующем закрепление тканей осуществлялось обычным способом. Блоки вырезали толщиной четыре микрона и окрашивали методом гематоксилина и эозина. Также были нанесены специальные красители, такие как периодическая кислота Шиффа, альциановый синий с периодической кислотой Шиффа и трихромные пятна Массона.

Снимки сделаны оптическим микроскопом Carl Zeiss – Primostar с приставкой Axiocam и изучены.

У [] с возрастной группой плодов 11–20 недель и 21–30 недель выявлено наличие сошниково-носового органа.

[Таблица/Рис-1]:

Детали плодов с появлением сошниково-носового органа на каждом сроке беременности.

9 0093 31-40
Возраст плодов в неделях Общее количество плодов Сошниково-носовой орган положительный Сошник отрицательный Процент положительных результатов сошниково-носового органа 93 2 0
11-20 17 6 11 35,2
21-30 19 6 11 31,5
7 0 7 0

Открыть в отдельном окне

Исходно орган был выстлан нереснитчатым кубическим эпителием в 11 недель плода []. Позже, начиная с 16-й недели плода, в органе был обнаружен псевдостратифицированный реснитчатый цилиндрический эпителий []. У плода 18 недель была обнаружена собственная пластинка, содержащая серозные ацинусы. У 28-недельного плода наблюдались три типа клеток: темные клетки, базальные клетки и прозрачные клетки. Также наблюдалось открытие протока в полость носа []. Кровеносные сосуды наблюдались у плода в возрасте 28 недель []. Систематически это представлено в []. Подсчет клеток не проводился, поскольку три типа клеток были обнаружены только у плода 28 недель. Орган не исчезает. Каждая возрастная группа демонстрировала появление определенного признака.

Открыть в отдельном окне

Окрашивание гематоксилином и эозином среза носовой перегородки плода 11 недель (10x X 10). Орган выстлан кубическим эпителием без ресничек.

Открыть в отдельном окне

Окрашивание гематоксилином и эозином среза носовой перегородки плода 16 недель (10x X 100). Реснички можно идентифицировать.

Открыть в отдельном окне

Окрашивание гематоксилином и эозином среза носовой перегородки плода 18 недель (10xX100). Выявляют lamina propria с содержащимися в ней серозными ацинусами.

Открыть в отдельном окне

Окрашивание гематоксилином и эозином среза носовой перегородки плода 28 недель (10x X40). Наблюдались три типа клеток – темные клетки, светлые клетки и базальные клетки. Наблюдаются открывающиеся в носовую полость сошниково-носовые протоки и кровеносные сосуды

[Таблица/Рис-7]:

Строение сошниково-носового органа у плодов.

Возраст в неделях Выстилающий эпителий Реснички Lamina propria Серозные ацинусы Слизистые ацинусы 9 0080 Кровеносный сосуд
11 Кубический и столбчатый Отсутствует Отсутствует Нет Нет Нет
16 4 Отсутствует Отсутствует Отсутствует Отсутствует
18 Присутствует Присутствует Отсутствует Отсутствует
22 Псевдост ратифицированный столбец Присутствует Присутствует Присутствует Отсутствует Отсутствует
28 Псевдостратированный столбчатый Присутствует Присутствует Присутствует 900 94 Отсутствует Присутствует

Открыть в отдельном окне

Специальное окрашивание йодной кислотой Окраска по Шиффу [], окраска по Шиффу периодической кислотой с окрашиванием альциановым синим [] и окраска трихромом по Массону [] показали вомероназальный орган. Эти специальные пятна демонстрируют кислый муцин. Они дифференцировали ядра от цитоплазмы клетки. Коллаген продемонстрировал синий цвет при окрашивании трихромом по Массону. В этих специальных красителях была возможна дифференциация клеток и идентификация коллагена.

Открыть в отдельном окне

Окрашивание по Шиффу периодической кислотой среза носовой перегородки (10х10), показывающее сошниково-носовой орган по обеим сторонам носовой перегородки.

Открыть в отдельном окне

Альциановый синий с периодической кислотой Окрашивание по Шиффу среза носовой перегородки (10х100).

Открыть в отдельном окне

Трихромное окрашивание секции носовой перегородки по Массону (10х10).

Первое появление вомероназального органа было выявлено в виде билатеральных эпителиальных утолщений в возрасте 37 дней, которые инвагинировали и сформировали трубчатый вомероназальный орган между 37 и 43 днями развития [4]. Было обнаружено, что вомероназальный орган вырос пренатально и сохранялся у взрослых после исследования 50 пренатальных людей, двух неонатальных образцов и четырех эмбрионов лемуров. Наблюдались три стадии развития вомероназального органа. Формирование трубчатого сошниково-носового органа выявлено в сроки от 33 дней до 10 недель на первом этапе. На втором этапе между 10-15 неделями наблюдали постепенные замещения популяции рецепторов реснитчатыми клетками. На третьей стадии объемный рост сошниково-носового эпителия и расширение просвета наблюдались с 14 недель до рождения. Сошниково-носовой орган постоянно присутствует на протяжении всего эмбрионального и внутриутробного развития и сохраняется после [4]. Но в нашем исследовании мы не смогли определить этап развития органа.

Сошниково-носовой орган Якобсона наблюдали в виде рудиментарных дивертикулов, которые впервые появились у 8-мм эмбрионов в виде пары борозд на медиальной стенке каждой носовой полости. Борозды углублялись и образовывали слепой трубчатый мешок, который открывался впереди носовой перегородки. В позднем внутриутробном периоде сошниково-носовой орган часто дегенерирует из-за исчезновения нейрональных клеток. Этот орган не функционировал у человека [7].

У низших животных особая часть обонятельного нерва распределялась в органе Якобсона в виде сошниково-носового нерва. Этот небольшой парный орган располагался в передней части носовой перегородки. Полного развития он достиг к концу пятого месяца. Орган и его нерв могут полностью исчезнуть в позднем периоде внутриутробного развития, но их остатки обнаруживаются во взрослом возрасте [8]. Аксоны сошниково-носовых нервов, идущие пучками к добавочной обонятельной луковице, видны в сошниково-носовых органах грызунов и других видов. Нет никаких доказательств наличия такой же структуры у человека [9].]. Структура и функция вомероназального органа были определены Майклом Меридитом. Он определил наличие биполярных клеток, напоминающих сошниково-носовые нервы, обнаруженных у других видов и у ранних эмбрионов человека. Клетки были положительными в отношении энолазы, специфичной для нейронов. Он был обнаружен у взрослых людей в виде слепой трубки на конце, выстланной псевдомногослойным эпителием и связанной с ней подслизистой железой. Размер увеличился до 30 недель [9].

Сошниково-носовой орган — периферический орган дополнительной обонятельной системы у большинства амфибий, рептилий и млекопитающих. У этих животных парные сошниково-носовые органы расположены либо у основания носовой перегородки, либо во рту и участвуют в химической коммуникации, которая часто, но не исключительно, опосредована феромонами. У макросоматических животных вомероназальный орган состоит из вомероназального протока, который содержит хемосенсорные клетки, и вомероназального нерва, оканчивающегося в добавочной обонятельной луковице в центральной нервной системе. Наличие сошниково-носового органа у взрослых людей вызывает споры. Проток может сохраняться за пределами эмбриональной жизни без нейронной связи [10].

Сошниково-носовой орган наблюдали в виде двусторонних эпителиальных утолщений между 37 и 43 днями развития в начальном периоде. Наибольшее развитие наблюдалось между 12-14 неделями. Затем произошло замещение популяции рецепторов пятнистыми реснитчатыми клетками [11].

По обеим сторонам передней части носовой перегородки инвагинация эктодермы представляет собой вомероназальный орган. Сошник окостенел в соединительной ткани, покрывающей остаточный задне-нижний хрящ, из двух центров, которые объединились под хрящом, образуя глубокую борозду, в которой залегает четырехугольный хрящ. По мере продолжения роста костные ламеллы сливались, а четырехугольный хрящ поглощался во время развития, и вомероназальный орган исчезал [12]. В нашем исследовании мы обнаружили персистенцию органа в плодном периоде. Сошниково-носовой орган увеличивает свой объем ко второму триместру [13].

Knect исследовал сошниково-носовой орган эндоскопически [14]. Визуализация сошниково-носового протока человека наблюдалась Насридином при эндоскопическом исследовании носовой перегородки [15].

Сошниково-носовой орган не функционирует как орган чувств у взрослых людей. Он может иметь функцию только во время внутриутробной жизни человека. Наличие терминального нерва и других структур помогает в миграции нейросекреторных клеток, содержащих рилизинг-гормон лейтинизирующего гормона, в гипоталамус головного мозга. Как и у других млекопитающих, вомероназальная система играет роль в миграции лейтинизирующего гормона — высвобождающих гормон нейронов из обонятельной плакоды в мозг во время развития эмбриона. Положительные клетки гормона, высвобождающего лютеинизирующий гормон, можно увидеть до 19недель плода [16].

Лемур Microcebus был изучен, поскольку он принадлежит к группе приматов (prosimii или Strepsirchini), демонстрирующих полное развитие сошниково-носового органа от периферического рецепторного органа до добавочной обонятельной луковицы. У человека вомероназальный орган плода первоначально развивается как сенсорная структура, подобная Microcebus. Он не прогрессирует до определенной стадии и теряет некоторые хеморецепторы. После рождения он трансформируется в простую многослойную псевдомногослойную реснитчатую эпителиальную протокоподобную структуру. Эта структура продолжает расти по мере развития лица и сохраняется у взрослого на протяжении всей жизни [13].

Парасептальные хрящи в форме стержня символизируют либо отсутствующий, либо нехемосенсорный вомероназальный орган [13]. Сошниково-носовой орган у многих позвоночных служит главным протоком для железистого комплекса. В составе этого эпителия протоков может развиваться нейросенсорный эпителий, обладающий хемосенсорной функцией [13]. Иммуномаркеры, такие как энолаза, специфичная для нейронов, могут быть изучены в будущем исследовании, чтобы подтвердить эту сенсорную роль.

Во время операции по поводу искривления носовой перегородки (подслизистой резекции носовой перегородки) возможно повреждение сошниково-носового органа. Несмотря на то, что это рудиментарный орган, он может представлять собой предполагаемую ямку длиной 2-8 мм позади передней носовой ости. Ямка может быть повреждена даже при назальной эндоскопии. Следовательно, во время операции следует соблюдать осторожность в отношении органа [15].

Продолжается исследование по выявлению увеличения частоты присутствия сошниково-носового органа у плодов. В будущем определение типов клеток и подсчет клеток во всех плодах можно будет проводить с одновременным наблюдением за теми же клетками в гипоталамусе для выявления их миграции. Даже у взрослых образцов, полученных во время операций на носу, можно изучить идентификацию сошниково-носового органа, чтобы подтвердить персистенцию этого органа у взрослых. Иммуногистохимические исследования с использованием маркеров, таких как энолаза, специфичная для нейронов, будут полезны для идентификации сенсорных нейронов и, следовательно, подтвердят их роль в качестве сенсорного органа.

Необходимо знать о сохранении сошниково-носового органа у плода и его структуре. Орган можно найти в виде предполагаемой ямки позади передней носовой ости. Орган может быть поврежден при операциях на носовой перегородке и эндоскопических процедурах носа. Это только предварительное исследование. Требуются дальнейшие исследования, чтобы выяснить время появления органа, развитие и до какого возраста он сохраняется, функцию клеток оболочки.

Финансовые или иные конкурирующие интересы

Нет.

[1] Гарсия Веласко Дж., Гарсия-Касас С. Сошниково-носовой орган и хирургия носа. Эстетический плас-сюр. 1995;19(5):451–54. [Google Scholar]

[2] Рюйш Якобсон или Колликер с английским переводом Кунвара П. Бхатнагара, Тимоти Д. Смита. Вомероназальный орган человека V. Интерпретация его открытия. Анат Рекорд часть Б Новый анатом. 2003; 270Б:4–15. [PubMed] [Google Scholar]

[3] Якобсон Л. Анатомическое описание органов наблюдения за молочными железами. Анналы музея d’Histoire Naturellae (Париж) 18 (1811): 412–414. [Академия Google]

[4] Тимоти Д.С., Бхатнагар К.П. VNO человека, часть II: внутриутробное развитие. Дж Анат. 2000;197:421–38. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

[5] Морен Д.Т., Яфек Б.В. Сошниково-носовой орган у человека: Ультраструктура и частота встречаемости. J Steroid Biochem Mol Biol. 1997;39(4B):545–52. [PubMed] [Google Scholar]

[6] Стенсаас Л.Дж., Лавкер Р.М. Ультраструктура сошниково-носового органа человека. Биохим мол биол. 1991;39(4B):553–60. [PubMed] [Google Scholar]

[7] Лесли Брейнерд Арей. Анатомия развития. 6-е издание. Бомбей: компания Сондера, издательство «Азия»; 1961. с. 527. [Google Scholar]

[8] Гамильтон Бойд и Моссман. Эмбриология человека. 4-е издание. Балтимор: компания Williams and Wilkin; 1972. с. 501. [Google Scholar]

[9] Меридит М. Функция VNO человека: критический обзор лучших и худших случаев. Химические чувства. 2001; 26: 433–45. [PubMed] [Google Scholar]

[10] Анатомия Грея. Анатомические основы клинической практики. 40-й выпуск. Испания: Эльзевир; 2008. [Google Scholar]

[11] Moore KT, Persaud TVN. Развитие человеческой, клинически ориентированной эмбриологии. 8-е издание. Филадельфия: издательство Elsevier; 2008. с. 185. [Google Академия]

[12] Хазарика П., Наяк Д.Р. Хирургия уха, носа и горла, головы и шеи. 2-е издание. Нью-Дели: издатель CBS; 2013. с. 240. [Google Scholar]

[13] ВНО человека III. Постнатальное развитие от младенчества до девятого десятилетия. Дж Анат. 2001; 199: 289–302. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

[14] Knecht M, Nervenar ZT. Сошниково-носовой орган человека. Нервенарцт. 2003;74(10):858–62. [PubMed] [Google Scholar]

[15] Abomaali ND, Kuhna D. Визуализация сошниково-носового протока человека. Химические чувства. 2001; 26(1):35–39.. [PubMed] [Google Scholar]

[16] Doving KB, Trotier D. Структура и функция вомероназального органа. J Эксперт Биол. 1998; 201:2913–25. [PubMed] [Google Scholar]

Университет Рокфеллера » Прозрачные рыбы раскрывают тонкий клеточный танец, в котором формируются органы чувств

15 июня 2020 г.

ссылка скопирована в буфер обмена

Зеркально-симметричное расположение волосковых клеток (желтые) в органе чувств рыбки данио.

Мы многим обязаны волосковым клеткам нашего внутреннего уха — без них мы не смогли бы уловить звуки или сделать пять шагов, не споткнувшись. Более того, эти клетки оказались полезной моделью для биологов, которые хотят понять, как ткани самоорганизуются в сложные формы во время эмбрионального развития.

Нити клеток, похожие на волоски, собраны в пучки, которые под микроскопом имеют наклонную форму — каждый пучок выступает из одной волосковой клетки, а его отдельные волоски увеличиваются в длине от одной стороны клетки к другой. В течение многих лет ученые ломали голову над тем фактом, что соседние волосковые клетки часто образуют зеркально-симметричные пары, так что стороны с самыми длинными волосками всегда обращены друг к другу. В связи с этим возникает вопрос: как клетки надежно соединяются зеркально, если теоретически они могут оказаться в двух возможных ориентациях?

Наблюдая за процессом, происходящим внутри личинок рыбок данио, ученые из группы А. Джеймса Хадспета обнаружили, как волосковые клетки рыбок данио достигают своего точного местоположения. Их результаты показывают, что две силы — одна биохимическая, другая механическая — управляют кропотливой хореографией.

«У клеток нет плана, куда идти, они просто выясняют это сами, разговаривая друг с другом», — говорит Анна Эрцбергер, научный сотрудник группы и соавтор недавнего отчета в Физика природы . «И именно сочетание биохимических и механических сигналов в конечном итоге приводит к зеркальной симметрии».

Во-первых, война…

Адриан Джейкобо, коллега-постдоктор группы, заснял движения волосковых клеток у личинок рыбок данио, которые являются полупрозрачными и чьими генами можно легко манипулировать. Эрцбергер и Якобо сосредоточились на боковой линии — органе, похожем на ухо, с помощью которого рыба улавливает движения в воде — важный навык, которым необходимо обладать при приближении хищников.

В боковой линии появляются новые волосковые клетки, когда одна клетка-предшественник делится на две. Его, казалось бы, идентичные дочери затем быстро берут на себя разные роли: одна будет отвечать за обнаружение движения воды от головы к хвосту, а другая — за обнаружение течений в противоположном направлении.

Ученые хотели понять, как дочери «решают», какую роль брать на себя — так сказать, кто есть кто. Они обнаружили, что первый шаг этого решения включает в себя соревнование, в котором каждая клетка пытается увеличить производство белка, называемого Notch2, подавляя производство Notch2 противника. Случайный результат этого биохимического перетягивания каната устанавливает соответствующую идентичность клеток.

Затем танец

То, что происходит на следующем этапе, больше озадачивало исследователей. Каким бы ни было ее начальное положение вдоль боковой линии, клетка, выигравшая игру Notch2, в конце концов окажется позади проигравшей. В половине случаев клетки начинают с противоположной ориентации, затем старательно танцуют друг вокруг друга и перестраиваются.

Этот танец, как обнаружили Эрцбергер и Якобо, носит механический характер: поверхностное натяжение одной клетки уменьшается в противоположном направлении по сравнению с натяжением другой клетки. В результате клетки начинают двигаться в противоположных направлениях — либо по направлению друг к другу, либо от них — в зависимости от исхода игры Notch2. В конечном итоге этот процесс гарантирует, что пары всегда будут обращены друг к другу одними и теми же сторонами.

Эрцбергер говорит, что полученные данные подчеркивают важную роль физических сил в биологии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *