Движения

Изгиб проростков овса при одностороннем освещении.

ДВИЖЕНИЯ

Авторы: В.С. Гурфинкель (Движения у животных и человека), Г.А. Дмитриева

(Движения у растений) ДВИЖЕНИЯ (биол.), одно из проявлений жизнедеятельности организма, обеспечивающее возможность активного взаимодействия со средой.

Движения у животных и человека

Передвижения могут быть пассивными (за счёт использования водных и воздушных течений) и активными (локомоции). Последние осуществляются при помощи спец. органов, строение которых своеобразно у разных животных. Это могут быть ложноножки (медленное перетекание протоплазмы - амёбоидное Д.), реснички и жгутики (ресничное и жгутиковое Д.), спец. придатки тела, с помощью которых животные цепляются за неровности субстрата (щетинки, чешуйки, щитки) или прикрепляются к нему (присоски). Наиболее распространённая конструкция органов Д. - конечности, представляющие собой систему рычагов, приводимую в Д. сокращениями мышц. Некоторые водные животные (губки, кораллы и др.), ведущие неподвижный образ жизни, используют реснички и жгутики для того, чтобы приводить в Д. окружающую их среду, которая доставляет им пищу. Перемещения осуществляются путём Д. по субстрату, т. е. по твёрдой или жидкой опоре (ходьба, бег, прыжки, ползание, скольжение), свободного Д. в воде (плавания) или в воздухе (летания). Во всех случаях Д. - результат взаимодействия внешних по отношению к организму сил (сила тяжести, сопротивление среды) и внутр. сил (напряжение мышц, сокращение миофибрилл, Д. протоплазмы). Целенаправленные Д. возможны лишь при согласованной работе значит. числа мышц, координация которых осуществляется нервной системой. Активное Д. в воде производится с помощью специализир. гребных органов (от волосков и жгутиков до видоизменённых конечностей водяных черепах, птиц, ластоногих), изгибаниями всего тела (большинство рыб, хвостатых земноводных и др.), реактивным способом - выталкиванием воды из полостей тела (напр., медузы, головоногие моллюски). Активное Д. в воздухе свойственно большинству насекомых, птиц и некоторым млекопитающим (летучие мыши). Передвижение по воздуху т. н. летучих рыб, лягушек, млекопитающих (белки-летяги и др.) - планирующий прыжок, осуществляемый при помощи поддерживающих приспособлений (удлинённые грудные плавники, межпальцевые перепонки ног, складки кожи и др.). Д. человека является наиболее важным способом его взаимодействия с окружающей средой и активного воздействия на неё. Они отличаются большим разнообразием: Д., связанные с вегетативными функциями, локомоции, Д. трудовые, бытовые, спортивные, связанные с речью и письмом. Мн. учёные, начиная с И.М. Сеченова (в их числе Ч. Шеррингтон, Н.А. Бернштейн, амер. нейрофизиолог К. Лешли), полагали, что управление Д. составляет значит. часть деятельности центр. нервной системы. Этим обусловлен интерес к анализу Д. Регистрация Д. с помощью совр. оптоэлектронной техники даёт возможность детального описания их кинематики и динамики. Запись электрич. активности мышц (электромиография) раскрывает иннервационную структуру Д. Натуральные Д. обычно многосуставные, и к их осуществлению привлекается одновременно значит. число мышц, составляющих три функциональные группы: 1-я группа - мышцы, обеспечивающие осн. движение (главные и вспомогат. двигатели); 2-я - стабилизирующие положение частей тела, не участвующих непосредственно в данном движении (стабилизаторы), и 3-я - останавливающие Д. (антагонисты). Поэтому координационная структура натуральных Д. довольно сложная. Она может включать двигательные рефлексы, врождённые двигательные автоматизмы, а также прямое управление со стороны двигательной коры головного мозга. Осн. локомоторные Д., будучи унаследованными, развиваются в ходе индивидуального развития (онтогенеза) и вследствие постоянных упражнений. Овладение новыми Д. - сложный процесс формирования новых условно- рефлекторных связей и их упрочения. При многократных повторениях произвольные Д. выполняются согласованнее, экономичнее и постепенно автоматизируются. Важнейшая роль в регуляции Д. принадлежит сигналам, поступающим в нервную систему от многочисл. рецепторов, расположенных в мышцах, сухожилиях и суставах (проприоцепторов), сообщающих о развиваемых мышцами силе, направлении, величине и скорости совершающегося Д. Информация о пространственных и временных характеристиках Д. используется для совершенствования двигательных навыков, оценки степени двигательных расстройств при разл. заболеваниях, для разработки эффективных методов двигательной реабилитации. См. также Биомеханика.

Движения у растений,

изменения расположения органов растений в пространстве, обусловленные воздействием внешних факторов (света, темп-ры, силы тяжести, давления и др.). Несмотря на то что растения ведут преим. прикреплённый образ жизни и кажутся неподвижными, в Д. находятся их цитоплазма и органеллы клеток, разл. органы (корни, листья, цветки и др.), способные реагировать на изменения окружающей среды, приспосабливаясь к ним. Благодаря Д. листья располагаются в пространстве таким образом, что меньше затеняют друг друга, а корни продвигаются в слои почвы с оптимальным содержанием питательных веществ, воды и кислорода; насекомоядные растения «ловят» насекомых, используя их в качестве дополнит. пищи. Различают активные и пассивные Д. у растений. К активным Д. относятся тропизмы (односторонние изгибы растущих частей растения), настии (ненаправленные Д. органов), нутации (круговые Д., напр. у вьющихся растений). Активные перемещения в пространстве (таксисы) характерны для снабжённых жгутиками некоторых одноклеточных водорослей и зооспор водорослей, а также для мужских половых клеток (антерозоидов) мхов и папоротников. Изменения расположения органов растений в пространстве происходят благодаря их неравномерному росту, обусловленному разл. концентрацией гормонов - индолилуксусной кислоты, абсцизовой кислоты, этилена - на разных сторонах растения (при тропизмах, настиях, нутациях) и колебаниями тургорного давления в клетках органа (при настиях). Клетки тканей, непосредственно участвующих в Д., обладают относительно тонкими, хорошо растяжимыми стенками. К их числу относятся клетки осн. паренхимы, клетки в основании черешков (подушечках) листьев (напр., у бобовых), моторные клетки в эпидермисе некоторых злаков. Поэтому Д. свойственны молодым органам или частям растения, не потерявшим способности к росту в благоприятных условиях. Существует тесная связь между Д. у растений, их водным обменом и содержанием в клетках минер. веществ. Пассивные Д. могут быть связаны с изменением напряжения тканей под влиянием прикосновения (напр., когда зрелый плод растений бешеного огурца как бы «выплёскивает» свои семена), с переносом спор, пыльцы и семян с током воздуха, воды или с помощью животных.

Литература Движения у животных и человека Лит.: Бернштейн Н.А. Очерки по физиологии движений и физиологии активности. М., 1966; Физиология движений. Л., 1976; Беспозвоночные: новый обобщенный подход. М., 1992. Движения у растений Лит.: Терминология роста и развития высших растений. М., 1982; Вайнар Р. Движения у растений. М., 1987; Кузнецов В. В., Дмитриева Г.А. Физиология растений. М., 2005.

Источники: [ БРЭ ] [ P ] [ B ] и дополнительная информация: [ W ] [ G ] [ Y ]

Локомоция

ЛОКОМОЦИЯ

Авторы: В.С. Гурфинкель

ЛОКОМОЦИЯ (от лат. locus - место и motio - движение), активное перемещение животных и человека в пространстве на расстояние, превышающее размер тела. К Л. относятся плавание, полёт, разл. виды наземного передвижения. Способность эффективно перемещаться в окружающий среде - важнейшее свойство животных и человека, являющееся основным для их выживания: поиска пищи, избегания хищников, нахождения партнёров для размножения. Типы Л. приспособлены к среде обитания. В водной среде Л. (плавание) осуществляется с помощью разнообразных гребных устройств (плавников, ласт и др.), изгибаниями всего тела, выталкиванием воды из полостей тела. Л. в воздухе (полёт) свойственна большинству высших насекомых, птиц и некоторым млекопитающим (рукокрылые). Л. на поверхности твёрдого субстрата включает такие формы, как ходьба, бег, прыжки, ползание, лазание, скольжение. Типы Л. менялись и усложнялись в процессе эволюции животных, во многом определяя особенности строения тела, рецепторов и нервной системы. С развитием жёсткого скелета и поперечно-полосатой мускулатуры у позвоночных значительно усложнилась нервная система, возросло разнообразие движений, расширились жизненные возможности организмов. Основу Л. составляет активность т. н. центральных генераторов ритма. Такой генератор представляет собой группу взаимодействующих нейронов, способных самостоятельно периодически активироваться в отсутствие обратных связей. Всё разнообразие Л. беспозвоночных и позвоночных животных определяется различиями в координации работы генераторов (см. Автоматизм).

Литература Лит.: Суханов В.Б. Общая система симметричной локомоции наземных позвоночных и особенности передвижения низших тетрапод. Л., 1968; Gray J. Animal locomotion. [L.], 1968; Бернштейн Н.А. Биомеханика и физиология движений: Избр. психологические труды. М., 2004; Grillner S. Biological pattern generation: the cellular and computational logic of networks in motion // Neuron. 2006. Vol. 52. № 5.