Fyziologie a evoluce smyslových orgánů živočichů

x

Smyslové vjemy živočichů jsou obvykle zásadně odlišné od vjemů člověka :

Člověk – „zrakový“ živočich

Pes – „čichový“ živočich

Netopýr – „sluchový“ živočich

Tykadla švába amerického (Periplaneta americana) :

525 hmatových (čidel) receptorů

18 000 receptorů reagujících na mechanické podráždění

72 000 chemoreceptorů

195 000 čichových receptorů

2 100 receptorů vlhkosti prostředí

90 receptorů teploty prostředí

Periferní filtrace (zesílení, zeslabení) vjemů – hroch, ploutvonožci

Naladění smyslových orgánů (tuning) – vodoměrka (vlny frek. 30-150 Hz)

Typy smyslových receptorů

• Mechanoreceptory• Chemoreceptory• Fotoreceptory

• Elektrické orgány• Magnetický smysl

Fotoreceptory (zrakové orgány)

Evoluce :Rozptýlené světločivné buňky

(kroužkovci)Koncentrace světločivných buněk Ploché oko (medúza)Pohárkovité (miskovité) oko

(ploštěnky, starobylí měkkýši)Váčkovité oko (loděnka)Komorové oko hlavonožců(konvergence, zrakové buňky směřují ven – není slepá

skvrna)

Komorové oko obratlovců(sítnice = vychlípená část mezimozku, slepá skvrna)

Komorové oko savců

Světlolomný aparát (rohovka a čočka)

Sítnice – světločivné buňky :Fotopigment RODOPSIN

(bílkovina opsin + retinal, tj. derivát vit.A)

Tyčinky (citlivé i na malé množství světla, v sítnici primátů asi 120 milionů)

Čípky (činné jen za dobrého osvětlení, zobrazují ostře a barevně, v sítnici primátů asi 5 – 8 milionů; denní ptáci mají v sítnici asi 80% čípků)

Oční nerv (jen 10 mil. vláken)Žlutá a slepá skvrna,

stereoskopické vidění.

Mechanoreceptory

Hmatové

Receptory rovnováhy a polohy těla

Sluchové orgány

Mechanoreceptory pro rovnováhu a polohu těla

Statocysta (členovci)Měchýřky s minerálním tělískem, smyslové buňky

se štětinkami)Skolopidium (hmyz)Mezi články tykadel nebo končetin, smyslové

buňky s vláknitým zakončením, tzv. vibrační smysl – dech predátora, pohyb a vlnění vzduchu, chvění pavučiny, klepání termitů v termitišti, škrábání hladových larev vos….)

Postranní čára rybNeuromasty, orgán informující o vlnění a tlaku

vody (poloha vlastní, kořisti, predátora…) – vývojový vztah k labyrintu vnitřního ucha

Hmatové mechanoreceptory

Citlivé na tlak, teplo, chlad, bolest, pohyb.Uloženy roztroušeně v kůži nebo u savců hmatové

(sinusové) vousyPtáci : Herbstova tělíska (orgán hmatu v kůži, na konci zobáku,

ale i ve svalech, šlachách, kloubech, v nohách hýlů – reakce na vibrace, na špičce jazyka datlů)

Grandryho tělíska (vodní ptáci v zobáku k hledání potravy a reakce na tlak)

Savci :Meissnerova tělíska (papilární linie prstů a na dlani)Ruffiniho a Merkelova tělíska ((tlak)Sinusové vousy (vodní savci – vlnění vody, pohyb v

podzemí)

Mechanoreceptory sluchové

Umístění sluchových orgánů hmyzu : komáři v tykadlech, cvrčci na holeních předních noh, motýli na hrudi a na zadečku.

Základní stavba sluch. orgánu :Na povrchu je sluchový aparát kryt bubínkem

(tympanum), pod ním smyslové neurony + celý orgán je obklopen rezonančními komůrkami.

Smyslové buňky bývají ve spec. skupinách, odpovídající za příjem jen určitého kmitočtu (kobylka), nebo je sluchových orgánů více (na hrudi můry dva – první registruje signály nižší intenzity, druhý vysoké intenzity a je nervově propojen se svalovinou křídel = obrana před netopýry).

Sluchový orgán obratlovců (obojž., plazi a ptáci : jedna sluchová kůstka k přenosu chvění bubínku, savci : tři sluchové kůstky)

Sluchový orgán savců

I

Echolokace (lelek jeskynní, netopýři, delfíni)

i

Chemoreceptory (čich a chuť)

Čichové orgány hmyzu – tykadla

Feromony

Chuťové orgány hmyzu – mouchy na chodidlech (a na spodním pysku)

Čichové orgány obratlovců – čichový epitel

I

Chuťové orgány obratlovců

I

Termoreceptory

I

Magnetické smyslyI