33 § INGERLÉKENYSÉG. AZ ÁLLATOK ÉRZÉKSZERVEI ÉS JELENTŐSÉGÜK

33 §  INGERLÉKENYSÉG.  AZ  ÁLLATOK  ÉRZÉKSZERVEI  ÉS  JELENTŐSÉGÜK

Megismerhetitek mi az ingerlékenység, és hogyan valósul meg az állati szervezetben.

Már ismeritek azokat a sajátosságokat, amik megkülönböztetik az élőt az élettelentől. Ezek egyike az ingerlékenység. Ingerlékenységnek nevezzük az élőlények azon sajátosságát, hogy képesek felfogni a különböző hatásokat, és megfelelően reagálnak rájuk (sejtszinten, szöveti szinten vagy az egész szervezet szintjén). A szervezetet érő hatások lehetnek külsők és belsők. A külső hatások a környezetből érkeznek, míg a belsők magából a szervezetből és az életműködések fenntartására irányulnak. Az ingerelhetőség megnyilvánul az önvédelmi reakciókban is.

Az, hogy az állatok képesek érzékelni a környezet változásával létrejött különböző jelzéseket, felismerik, eligazodnak a változásokban, lehetővé teszi a gyors és megfelelő válaszadást.

Összehasonlítva a többi élőlénnyel az állatok gyorsabban és sokféleképpen képesek reagálni a különböző ingerekre.

Mi az inger? Ingernek nevezzük azokat a külső és belső környezeti változásokat, amelyek az erre érzékeny szövet(ek)ben anyagcsere-változást, ingerületi állapotot váltanak ki. Léteznek mechanikai (tapintás, nyomás, csípés stb.), kémiai, elektromos, hő-, fény-, hangingerek.

Foglaljuk össze:

Az élő anyag általános tulajdonsága, hogy a környezetében bekövetkező változásokra, működési állapotának, anyagcseréjének megfelelő változtatásával válaszol. Ezt a képességét nevezzük ingerlékenységnek. A környezeti változás az inger, ennek következménye az élő szervezetben létrejövő anyagcsere-változás - az ingerület. Az ingerület az inger haladását jelenti az idegsejteken.

A gyors és sokféle válaszreakció a fejlett idegrendszernek és az ingerek felvételére szakosodott érzékszerveknek köszönhető.

Az ingerlés mechanizmusa:
Az inger hat az érzékszervre, onnan az információ a központi idegrendszerbe jut, ahol feldolgozásra kerül és létrejön a megfelelő parancs, ami eljut a végrehajtó szervhez, és kialakul a válasz.  
A táblázat egy konkrét példán is bemutatja ezt:

általános	inger     →	érzékszerv, ami erre az ingerre szakosodott                     →	központi idegrendszer (feldolgozza az információt, kialakítja a megfelelő választ,   küldi az utasítást)          →	végrehajtó szerv           →	válasz kialakulása
konkrét példa	éles fény        →	szem (retina)                      →	agy (látómező)                          →	szemizmok, arcizmok       →	lecsukódik a szemhéj

Az érzékszervek nagyon szakosodottak, csak a megfelelő ingerkeltő hatásait fogják fel: a látószerv – a fényt,  a hallószerv – a hanghullámokat, a szaglószerv – a levegőben terjedő kémiai anyagokat (illóanyagokat), az ízlelőszerv – a folyadékban oldott kémiai anyagokat, a tapintószerv – a testet érő mechanikai hatásokat (pl: nyomást, szúrást).

Az érzékszervek speciális idegsejtekkel – receptorokkal – veszik fel az ingereket, átalakítva azokat idegimpulzussá. Az idegimpulzus az idegszálakon továbbítódik a központi idegrendszerbe.

A primitív állatoknak nincsenek érzékszervei, az érzékelés feladatát különálló sejtek vagy sejtcsoportok végzik.

Az űrbelűek (hidrák, medúzák, tengeri rózsák, korallpolipok) érzékelő sejtjei javarészt a tapogatókon helyezkednek el.

A parazita férgek (macskamétely, orsóféreg) érzéksejtjei egyenletesen oszlanak el kültakaró felső rétegében a test teljes felszínén.

A gyűrűsférgek között leginkább a soksertéjűeknél fedezhetők fel érzékszervek (szemek, tapogatók). A kevéssertéjűeknek nincsenek kifejezett érzékszervei, ami a talajlakó életmóddal áll összefüggésben.

A haslábú (csigák) és lábasfejű (nyolckarú polip, tintahal, kalmár) puhatestűek jól fejlett szemekkel rendelkeznek. A kagylók lábában helyzetérző-szervek találhatók, és a testük különböző részeiben vegyi érzékszervek is vannak.

Az ízeltlábúak érzékszervei rendkívül változatos felépítésűek.

A rákok fején, a szájnyílás előtt két pár csáp található. A rövid csápokon apró serték vannak, amik szaglószervként működnek és érzékelik a víz vegyi összetételét.  A hosszú csápok – tapintószervek. A rákoknak többnyire összetett szemei vannak.

A lepkecsáp érzékszőrei (tapintó, szagló, ízlelő).
 Egyes lepkék hímje 8 km-ről megérzi a nőstény illatát

A pókszabásúaknak egyszerű szemei vannak, ám ezekből gyakran több van, mint kettő. A környezetben leginkább tapintószerveikkel igazodnak el. E célt szolgálják a testüket és végtagjaikat borító érzékszőrök sokasága.

A gerinctelen állatok között a rovarok rendelkeznek a legfejlettebb és legváltozatosabb érzékszervekkel. A rovarok reagálnak a hangokra (széles hangsávban),a hőre, a nehézségi erőre (gravitációra), a levegő különféle illóanyagaira.

Az összetett szem sok egyszerű cellából épül fel

A rovarok egyik legfejlettebb érzékszerve a szem . A rovaroknál előfordulnak egyszerű és összetett szemek is.  Összetett szemük sokszor több száz egyszerű szemből épül fel.  

Az egyszerű szem a fénysugarakat összegyűjtő merev kitinlencséből, a fényt továbbengedő kristálykúpból, a fényérzékeny festéket tartalmazó receptorsejtekből, valamint az egyszerű szemet körülvevő, fénnyel szemben átjárhatatlan pigmentsejtekből épül fel. A pigmentsejtek biztosítják, hogy a tér egy pontjáról érkező sugarak egyetlen egyszerű szem receptorsejtjeiben alakítsanak ki változást (kivétel az éjszaka aktív rovarok szeme, ahol több egyszerű szemet közösen borít pigmentsejtréteg).

A rovarok és az ember látása

Tehát az összetett szem a sok-sok egyszerű szemnek köszönhetően a tér számtalan kis részletéről küldi az agyba az információt. Az agyban külön-külön alakul ki kép, amit az idegrendszer rak össze. Ez a szem így nem képes teljesen részletes képet készíteni, viszont az időben egymást követő képeket jobban elkülöníti, mint a gerincesek hólyagszeme. 

A gerincesek érzékszervei életterüknek megfelelően fejlődtek.

Szagló- és ízlelő szervek. A gerincesek szaglószerve egy pár gödör, ami a fej elülső részén található. A halaknál az áramló víz által szállított vegyületek jelenlétét érzékeli. A halak orrürege, a magasabbrendű gerincesekével ellentétben, nem közlekedik a szájüreggel. Tulajdonképpen egy be- és egy kimeneteli nyílással bíró gödör. Belső felületét redők növelik. Az orrgödör fölé emelkedő, kis, billentyűszerű bőrkettőzet a hal úszásakor a vizet az orrgödörbe tereli, így a víz folyamatosan átöblíti a szaglóhámmal borított területet.

A kétéltűekre (Amphibia) az jellemző, hogy az orrjárat a külső környezetet összeköti a szájüreggel, azaz a kétéltűeknek a halakkal ellentétben külső és belső orrnyílásuk is van. A szájban érzőbimbók vannak, de ezek inkább tapintó, mint ízlelőszervek.

A hüllőkben az orrüreg kialakulása során létrejön egy szaglóhámmal bélelt melléküreg is, amely később elszigetelődik az orrüregtől, s a szájüregbe nyílik. Ez az ún. Jacobson-féle szerv, amelynek üregét folyadék tölti ki. A teknősökben és a krokodilokban nem jelenik meg, a gyíkoknál és a kígyóknál azonban jól fejlett: utóbbi állatok a kiöltögetett, illatanyagokkal bevont nyelvüket vezetik e szerv szájüregbe torkolló nyílásába.

A legtöbb madár (Aves) csak gyenge ízérzékelésre képes, kivételt a gyümölcsevő fajok között lehet találni. A madarak szaglása jellemzően gyenge. Kivételt képeznek pl. a galambok, egyes tengeri madarak, a kivik és az újvilági keselyűk néhány faja. Ez előbbieknél a szaglás a tájékozódásban játszik szerepet.

Az emlősök (Mammalia) szaglása valamennyi szárazföldi gerincesé közül a legfejlettebb. A kifejezetten jó szaglóképességű állatok (mint pl. a kutyák) mellett vannak csekélyebb szaglóképességű, fajok (a főemlősök és az ember), illetve szinte szaglásképtelen állatok (pl. bálnák) is.

Az emlősök ízérzékelése is igen fejlett. Az ízérzékelés speciális, mikroszkópos dimenziójú receptorai az ízlelőbimbók. Legnagyobbrészt a nyelvben helyezkednek el (az ún. ízérző nyelv elsősorban az emlősökre jellemző), de találhatók még a lágy szájpadon és a gégebemenet környékén is.

Összetett szem és hólyagszem

Látószerv. A gerincesek látószerve egy pár hólyagszem (sötétkamra-szem), amit lencsék tesznek még hatékonyabbá. A különféle állatok szemei az élettérhez, életmódhoz, vadászati technikáikhoz alkalmazkodtak.

Az állatok szeme lehet oldalfekvésű vagy előrenéző. Az oldalt elhelyezkedő szemek nagyobb térlátást engedélyeznek, de a kép élességének rovására. Ilyen szeme általában a zsákmány-állatoknak van. Az előrenéző szemek kisebb teret látnak be, de a kép éles. Ilyen szem a ragadozókra jellemző, akiknek meg kell különböztetni a zsákmányt a környezettől, meg kell határozni helyzetét, távolságát.

A cápák, kétéltűek, hüllők és madarak szemének van egy különleges, harmadik szemhéja – a pislogóhártya. Ez a szem belső zugától indul ki. Feladata – biztosítani a kiszáradás és fertőzések elleni védelmet.  (A hozzá tartozó ún. pislogóhártya mirigy, valamint a könnymirigyek váladékát a szem külső (kötőhártyája) felszínén eloszlatja). Az emlősöknél igen elcsenevészett s a majmoknál és az embernél csak mint kis félholdforma redő van meg a szem belső zugában.

A legkifinomultabb látása a madaraknak van. Egyes ragadozó madarak látása nyolcszor élesebb, mint az emberé. A pusztai sas az ürgét már néhány-száz méter magasról meglátja, a vándorsólyom pedig kilométernyire észreveszi a galambot. Az ölyv száz méterről meglátja a szöcskét.

Hallószerv a rovarláb ízén

A levegő rezgéseit a hallószervek fogják fel. A rovarok hallószervének legfontosabb része a kitinhártya és a hozzá kapcsolódó érzéksejtek. Ilyen hártya van a szöcskék lábán és a sáskák potrohán.

A gerincesek hallószerve a fül. Ez összetett érzékszerv, amely magába foglalja az egyensúlyérző szervet is. Ez utóbbi érzékeli a tér bármely irányába történő elmozdulást, és tájékoztatást ad a test térbeli helyzetéről.

A kétéltűek hallószerve úgy alkalmazkodott, hogy képes legyen érzékelni a levegőben terjedő rezgéseket. A fej két oldalán dobhártyát találunk, ami a középfülbe vezeti a rezgéseket. A középfül hallócsontja a rezgéseket a belső fülbe továbbítja. Itt helyezkednek el a hangrezgéseket felvevő receptorsejtek. Ehhez hasonló a hüllők hallószerve is.

A madarak hallószerve felépítésében hasonlít a hüllőkére, de fejlettsége eléri az emlősök szintjét.  Fülkagylójuk nincs (a baglyoknál található ennek megfelelő struktúra), külső hallójáratuk rövid. A madarak nagyjából az emlősöknek megfelelő hangtartományban hallanak, de hangfelbontó képességük nagyobb.

Sok emlős legtöbbször a hallására hagyatkozik, ezért náluk nagyon jól fejlettek a hallószervek.

Az emlősök (Mammalia) hallószerve külső-, közép- és belsőfülre tagolódik.

Testméretéhez viszonyítva a legnagyobb
fülei a Hosszúfülű egyiptomi ugróegérnek van

 A külsőfül legjellegzetesebb képletei a porcos vázú fülkagylók. Ezek jól fejlett, izmok segítségével a hangforrás irányába fordítható képletek. Minél nagyobbak, annál több hanghullámot képesek felfogni, fejlettségük az adott faj hallóképességével korrelációban áll. A fülkagyló belső tere nem egy egyszerű tölcsér alak, benne akusztikailag fontos hajlatok, kiemelkedések vannak. A fülkagylóból a hanghullámok a külső hallójáratban vezetődnek tovább és rezgésbe hozzák a hallójáratot lezáró dobhártyát. A középfül üregében egymással sorban összekapcsolva három hallócsontocska található. Ezek a dobhártya rezgéseit nagyobb nyomással továbbítják a belsőfülbe (ide vonatkozó fizikai törvény:egykarú emelő-hatás). A belsőfül csontos és hártyás labirintusból áll. Emlős jellegzetesség, hogy a csigavezeték hossza jelentősen megnövekszik, és nevéhez hűen, spirál alakban felcsavarodik

Egyes emlősök képesek felfogni az ultrahangokat. Vannak olyan fajok (a denevérek és a bálnaalakúak), amik echolokációval - visszavert hang segítségével – tájékozódnak.

Az emlősök egyik érdekes érzékszervei a tapintószőrök (bajusz) a száj és az orr mellett, az ajkakon és a pofán helyezkednek el. Ezek segítségével akár teljes sötétségben is képesek bizonyos mértékig tájékozódni.

A bőr, mint érzékszerv

A bőr vagy köztakaró, mint a külvilággal közvetlenül érintkező szerv, igen nagy mennyiségű idegvégtestecskét (receptorokat) és szabad idegvégződést tartalmaz.

A halak esetében a bőrben levő tapintó érzékszerveknek igen nagy a jelentőségűk, ugyanis nemcsak a testfelületüket érintő, hanem a távolabbi ingerforrás jelenlétét is képesek érzékelni (pl. vízben terjedő rezgéseket). Az oldalvonalszerv a vízben élő gerincesek jellegzetes szerve, mely a fej, a törzs és a farok területén végighúzódó ”vonal”-ként látható. A víz áramlását és a vízben terjedő rezgéseket érzékeli.

 → Gödörszerv és Jacobson-féle szerv

 → orrnylás

A kétéltűek esetében is találunk a bőrben elszórt érzéksejteket, idegvégződéseket, amelyek a tapintás és hőérzékelés szervei.

A hüllők köréből csak a kígyók sajátos hőérzékelő szerveit említjük. Ezek érzékgödrök (gödörszervek), amelyek az óriáskígyóknál az ajkak mentén, a viperáknál és a csörgőkígyóknál az orrnyílás és a szem között helyezkednek el: az infravörös sugarakat hőként érzékelve lehetővé teszik a melegvérű zsákmány éjszakai felkutatását

Az emlősök bőre nagy mennyiségű végtestecskét és szabad idegvégződést tartalmaz. Ezek mechanikai (nyomás, rezgés) és hő ingereket vesznek fel és elsősorban a szőrzettől mentes csupasz bőrben találhatók.

Feladat

Hasonlítsd össze a ragadozó és prédája szemeinek elhelyezkedését

Így látják az állatok a világot (YouTube video)

ELLENŐRZŐ  KÉRDÉSEK

1.   Mi az ingerlékenység?

2.   Mi az ingerlés mechanizmusa?

3.   Hogy nevezzük az ingereket felvevő speciális idegsejteket?

4.   Milyen érzékszerveket ismertek?

5.   Melyik a pókszabásúak legfejlettebb érzékszerve?

6.   Melyik a rovarok legfejlettebb érzékszerve?

7.   Melyik a madarak legfejlettebb érzékszerve?

8.   Melyik az emlősök legfejlettebb érzékszerve?

9.   Írd ki milyen érzékszervei vannak a felsorolt állatoknak. Támaszkodj a 33§ és az előző témakörben tanultakra.

a.   Folyami rák

b.   Keresztes pók

c.   Mézelő méh

d.   Tintahal

e.   Fürge gyík

f.    európai krill

g.   fehér cápa