Лоренцини ампуласы

Презентация қосу

Тақырыбы: Электрорецепция
СӨЖ №4
Орындаған: Халбаев Асхат БТ 18-03
Қабылдаған: Тулеуханов С.
ЖОСПАР

I. Кіріспе
II. Негізгі бөлім
1. Алғашқы зерттеулер: Лоренцини ампуласы
2. Электрорецепцияны жүзеге асыратын-электрорецепторлар
3. Электролокация
4. Электробайланыс
III. Қорытнды
IV. Пайдаланылған дереккөздері
Кіріспе

Электрорецепция-бұл табиғи электрлік
қоздырғышты қабылдаудың биологиялық
қабілеті. Бұл су мекенінде тіршілік ететін
ағзаларда байқалады, өйткені су ауаға қарағанда
әлдеқайда жақсы өткізгіш болып табылады.
Электр тогы электр локациясында (объектілерді
анықтауда) және электр байланысы үшін
қолданылады . Электрорецепция-жануарлардың
қоршаған ортаның электрлік сигналдарын сезіну
қабілеті. Электрорецепция олжаны іздеу,
биокоммуникация және бағдарлау, Жердің магнит
өрісін қабылдау үшін қолданылады.
Электрорецепторлары арқылы жүзеге асырылады.
Су мекеніндегі тіршілік иелерінен бөлек,
монотремдарда ( ехидна және үйректұмсық),
тарақандар және араларда аталмыш құбылыс
болады.
Алғашқы зерттеулер

Электрорецепторлар ХХ ғасырдың ортасында ашылып,
салыстырмалы түрде зерттелді. Балықтардың әлсіз электр
өрістеріне реакциясы ғалымдарға бұрыннан белгілі болған,
бірақ ток су арқылы өткен кезде иондардың таралуы өзгереді
және бұл судың дәміне әсер етеді деп сенген. Алайда, бұл
болжам экспериментті түрде расталмады.
Электрорецепторлар көптеген теңіз және тұщы су
балықтарында (акулалар, скаттар, жайын және басқалар),
сондай-ақ миногаларда кездеседі. Кейінірек мұндай
рецепторлар қосмекенділерде (саламандрлар мен
аксолотльдер) және сүтқоректілерде (үйректұмсық) табылды.
Әр түрлі жануарларда электррецепторлардың орналасуы
әртүрлі: басында, дененің бойында, қанаттарында және
құрылымында олар ерекшеленеді, кейде мамандандырылған
органдар түзеді. Осындай органдардың бірі - Лоренцини
ампуласы ең сезімтал электрорецепторлы орган ретінде
белгілі. Итальяндық ғалым Лоренцини бұл органды 1678
жылы сипаттап, ампула балықтың шырышын шығарады деп
ұсынды.
Бұл рецепторлық орган- тері астындағы
канал, оның бір ұшы сыртқы ортаға
ашылып, тері тесігін құрайды, ал
екіншісі саңырау кеңеюмен аяқталады.
Арнаның люмені желе тәрізді массаға
толы, ал электрорецепторлық жасушалар
ампуланың түбіне бір қатарға төселген.
Каналдың қабырғаларын түзетін
эпителийдің барлық жасушалары бір -
бірімен тығыз байланысты, бұл
эпителийдің жоғары электрлік кедергісін
қамтамасыз етеді-шамамен 6 МОм см2
(көлем емес, беті
қарастырылатындықтан, нақты кедергі
Ом м2 өлшенеді). Осындай жақсы
оқшаулаумен жабылған канал тері астына
өтеді және ұзындығы бірнеше ондаған
сантиметр болады.
Лоренцини ампуласы
Бұл органды зерттеген биологтар теңіз суының жанасуына, қысымына,
температурасына немесе тұздылығына жауап береді деп болжап, әртүрлі
болжамдар жасады.
1957 жылы британдық зоологтардың жұмыстары Лоренцини
ампулаларының электрлік сезімталдығы туралы қорытындыға келді.
Бирмингем университетінің ғалымдары акулалардың судың
тұздылығының өзгеруіне байланысты реакциясын, Лоренцини
ампулаларына электр өрісімен кездейсоқ әсер етіп, олардағы электр
разрядтарын тіркеді. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, акулалардағы
Лоренцини ампулалары өте әлсіз электр өрістеріне жауап береді-
шамамен 10 мкВ/м.
Арнайы электрофизиологиялық зерттеулер ампулалардың электр
өрістеріне ерекше жоғары сезімталдығын растады. Реакция үшін
акуланың терісінің беті мен Лоренцини ампуласының ішкі бөлігі
арасындағы ток күші 0,005 мА-да жеткілікті болды. Егер электрод
ампуланың тесігінен тек 0,5 мм-ге ауысса, онда сол нәтижеге жету үшін
ток күші едәуір артуы керек еді. Бұл органның негізгі өткізгіш арнасы
дәл түтік арнасы екенін растады.
Жұмыс істеуі

Желе тәрізді массамен толтырылған ампула каналдары балық денесінің бетін ампуламен байланыстыратын
оқшауланған электр өткізгіштер қызметін атқарады. Ампулалар мен каналдардың қабырғалары жақсы
оқшаулағыш болып табылады-олардың электрлік кедергісі оларды толтыратын заттың кедергісінен 160 мың есе
көп. Бұл жағдайда ампула каналдарындағы шырышты желе электр өткізгіштігі теңіз суымен бірдей, балық
денесінің қалған бөліктерінде-шамамен жартысына тең.
Американдық мамандардың Лоренцини ампулаларын егжей-тегжейлі зерттеуі оларды толтыратын заттың
жартылай өткізгіш қасиеттері бар екенін көрсетті. Ампулалардың нақты құрылымына байланысты олардың
арналарында жоғары жиілікті электр разрядтары төмен жиілікті разрядтарға қарағанда тезірек жоғалады.
Сондықтан Лоренцинидің ұзын ампулалары негізінен төмен жиілікті разрядтарды, ал қысқа ампулалары жоғары
жиілікті разрядтарды қабылдайды деп саналады.
Акулалардың электр өрісінің шамалы ауытқуларына ерекше сезімталдығы акулалардың қоректенуінде маңызды
рөл атқарады. Тіпті батпақты суда да акула олжасын одан шығатын электр импульстарына байланысты жоғары
дәлдікпен тістей алады, тіпті оны көрмей-ақ. Сонымен қатар, акуланың алғашқы тістеуінен кейін, теңіз суына
қан түскенде, Лоренцини ампулалары теңіз суы мен қанның реакциясынан туындаған өте күшті электр сигналын
қабылдайды. Бұл акулаға көрінбейтін нысанаға да шабуылды сәтті жалғастыруға мүмкіндік береді.
Лоренцини ампулалары су температурасының өзгеруін сезінуге мүмкіндік береді деп саналады. Алайда, бұл
органның қосымша функциялары туралы мәселе жаңа зерттеулерді қажет етеді. Олар балықтарға Жердің магнит
өрісіне бағыт-бағдар беруге көмектесуі мүмкін.
Лоренцини ампулалары гальванометрлер ретінде жұмыс істейді, яғни токтың өзгеруіне жауап
береді; түйнек мүшелері осциллографтар ретінде, яғни электр өрісінің өзгеруіне жауап
береді. Акулалар, мормиридтер сияқты балықтар жемдік организмдердің биотоктарын электр
рецепторлармен қабылдауға қабілетті. Балықтың тері электрорецепторлары:

а-бүйір сызықтың ординарлы рецепторлары; б-ампулярлы рецепторлар; в-түйнекті (бугорковые) мүшелер; 1-
рецепторлық жасушалар; 2-нерв; 3-купула
Ампулалық және гломерулярлық
электрорецептор
Электрлік сезімтал рецепторлардың арасында екі түрі бар: ампулалық және гломерулярлық . Су
омыртқалыларының кейбір түрлерінде екі түрі де бар, ал көпшілігінде бір түрі бар.
Ампулалық электрорецепторлар баяу өзгеретін электр өрістерін қабылдауға бейімделген, ал гломерулярлы
жылдам реакцияға түседі. Гломерулярлық рецепторлар ампулаларға қарағанда аз сезімтал екенін атап өткен
жөн.
Төмен электрлік балықтардың электрлік рецепторларының функциялары әртүрлі. Кейбіреулері
гальванометрлер сияқты үздіксіз жұмыс істейді (токтың мөлшерін өлшегендей); басқалары тек сыртқы электр
өрісінің кернеуінің өзгеруін қабылдайды, оның фазасын анықтайды, яғни,осциллографқа ұқсас жұмыс істейді.
Балыққа сырттан келетін және олардың электрлік рецепторлары қабылдайтын ақпаратты талдау қалай жүзеге
асырылады? Балықтың бүйір сызығының мүшелері церебральды және медулла облонгатасымен
басқарылатыны белгілі. Оларда электрлік ақпаратты талдау жүзеге асырылады. Осыған байланысты кейбір
төмен электрлік балықтардағы церебеллум өте дамыған. Сонымен, мормирустың церебральды салыстырмалы
мөлшері кез-келген басқа омыртқалы жануарларға қарағанда үлкен. Ол аз электрлік балықтар сияқты электр
рецепторлары бар мысық балықтарында ең дамыған.
Ампулалық және гломерулярлық
(клубочковые) электрорецепторлар.
А-акулалардың терісі;
Б-сүйек балығы.
Балықтардың тіршілік ету ортасы-су электр энергиясының жақсы өткізгіші, сондықтан
балықтардағы электр тізбегі олардың өмірінде маңызды рөл атқарады. Алайда, балықтардың
электр қуатына сезімталдығы бірдей емес. Сондықтан балықтардың белгілері екі топқа
бөлінеді:

Электрлік құбылыстарды
қабылдайтын арнайы рецепторлары
жоқ балықтар. Олар электр
импульстарын бос жүйке Электрорецепторлары бар балықтар
ұштарымен қабылдайды (тұқы, (лампри, химера, акулалар, пандустар)
форель, карас және т. б. 0,008-ден электр өрістеріне жоғары сезімталдыққа
0,08 В/см-ге дейінгі кернеуді ие - милливольттің оннан жүзден біріне
сезінеді.) дейін.Электрорецепторлар бүйір сызық
мүшелерінің туындылары болып
табылады. Олар дененің басында,
артында, құрсақ бөлігінде орналасқан.
Балықтарға тұрақты токпен әсер еткен кезде төрт негізгі
кезеңді анықтауға болады:

Балықтарға айнымалы ток әсер еткенде,
ориентациялық
қорғаныс тұрақты ток өрісіндегі сияқты алғашқы екі
реакциясы- фаза байқалады. Бірақ кернеудің
реакция-
алаңдаушылық,
дірілдеу (0,03 - жоғарылауымен балық қуат сызықтарына
ток аймағынан
0,3 В/см
қосылған кезде)
кетуге тырысу қарай айналады (осциллотаксис).
(0.1 -1.5 В / см) Балықтардың айнымалы токқа
сезімталдығы судағы токсиканттардың
болуына байланысты екенін атап өткен
анодтық
реакция-балық тепе-теңдіктің, жөн.
күш сызықтары қозғалыстың Таза судағы тұқы электр тогына 2 В
бойымен жоғалуы, кернеуде жауап бере бастайды, ал фенол бар
бұрылып, электронаркоз
анодқа қарай (2.5 В/см-ден суда қозғыштық жоғарылайды және олар 1
жүзеді (0,3-2,5 көп). В токқа жауап береді. Тұз ерітінділерімен
В / см) әсер еткен кезде, керісінше, токтың
қозғыштығы төмендейді және сезімталдық
шегі 3,5 - 4 В-қа дейін артады.
Электролокация

Электрорецептивті жануарлар бұл сезімді айналасындағы заттарды
табу үшін пайдаланады. Бұл жануар көру қабілетіне тәуелді
болмайтын мекендерде маңызды: мысалы, үңгірлерде, батпақты
суда және түнгі уақытта.
Көптеген балықтар көмілген олжаны анықтау үшін электр
өрістерін пайдаланады. Кейбір акулалардың эмбриондары мен
балапандары жыртқыштарына тән электр сигналын тапқан кезде
"қатып қалады". Акулалар өздерінің өткір электрлік инстинктін
Жердің магнит өрісін анықтау үшін, олардың жүзуінен немесе
мұхит ағымдарының ағымынан туындаған әлсіз электр токтарын
табу үшін қолдана алады деген болжам айтылды. Тарақандардың
жүруіне статикалық электр өрісінің болуы әсер етуі мүмкін: олар
электр өрісінен аулақ болғанды ұнатады.
• Піл балығы үшін (Gnathonemus ) электр өрісі құйрық
аймағындағы электр органынан шығады (сұр
тіктөртбұрыш). Нысандарды белсенді іздеу және
тексеру үшін екі электр шұңқырының көмегімен
терінің электрлік рецептивті аймақтары сезіледі. Екі
түрлі нысандар жасаған өрістің бұрмалануы
көрсетілген: Судан жақсы өткізетін өсімдік, жоғарғы
жағында (жасыл) және төменгі жағында (сұр)
өткізбейтін тас.
Электролокацияның активті және пассивті түрі болады:

Активті электролокация кезінде жануар қоршаған ортаны сезінеді, электр
Активті өрістерін жасайды және электрорецептор мүшелерін қолдана отырып, осы
өрістердегі бұрмалануларды анықтайды. Бұл электр өрісі
электролокация модификацияланған бұлшықеттерден немесе нервтерден тұратын арнайы
электрлік органның көмегімен жасалады. Бұл өрісті оның жиілігі мен
толқын пішіні бір түрге, кейде адамға ғана тән болатындай етіп
модуляциялауға болады).
Белсенді электрорецепторды қолданатын жануарларға кішкентай электр
импульстарын шығаратын немесе электр органының квази-синусоидалы
разрядын шығаратын ("толқындар"деп аталатын) әлсіз электрлік балықтар
жатады. Бұл балықтар әдетте бір вольттан аз потенциал жасайды.
Әлсіз электрлік балықтар әртүрлі қарсылық мәні мен сыйымдылығы бар
заттарды ажырата алады , бұл объектіні анықтауға көмектеседі. Белсенді
электр энергиясы әдетте дененің ұзындығына жуық диапазонға ие,
Активті электролокация. Өткізгіш дегенмен қоршаған судың кедергісіне ұқсас электрлік кедергісі бар заттар
нысандар өрісті шоғырландырады, ал дерлік анықталмайды.
резистивті заттар оны таратады.
Пассивті электролокация кезінде жануар басқа жануарлар жасаған

Пассивті әлсіз биоэлектрлік өрістерді сезінеді және оларды анықтау үшін
қолданады. Бұл электр өрістерін барлық жануарлар өздерінің
нервтері мен бұлшықеттерінің белсенділігіне байланысты жасайды.
электролокация Балықтардағы электр өрістерінің екінші көзі-желбезек
мембранасының осморегуляциясымен байланысты иондық насостар.
Бұл өріс ауыз қуысы мен желбезек саңылауларын ашу және жабу
арқылы модуляцияланады.
Электрогендік балықтарды аулайтын көптеген балықтар оларды табу
үшін пайдаланады. Басқа түрдің коммуникативті сигналдарынан
ақпарат жинайтын түрдің бұл әрекеті "тыңдау" деп аталады және
электрорецептивті Clarias gariepinus (африкандық өткір тісті мысық)
Marcusenius macrolepidotus-ті аулау кезінде байқалды. Бұл олжаның
анықтауды қиынырақ болатын күрделі немесе жоғары жиілікті
сигналдардың пайда болуына эволюциялық себеп болды.
Әлсіз электрлік балықтар электр өрісіне параллель Балықтардағы пассивті электрорецептор тек ампулярлы
бағытта жүреді, денесін бүгеді (B бұрыштарымен электррецепторлармен жүзеге асырылады. Ол төмен жиілікті
көрсетілген), оның бағытын (F) электр өрісімен (E)
сигналдарға сезімтал (бірліктен төмен және ондаған герцке дейін).
азайту үшін.
Электробайланыс
(электрокоммуникация)
• Электр тогы әлсіз балықтар өздері
шығаратын электр толқындарын
модуляциялау арқылы да байланыса алады
және бұл қабілет электр байланысы деп
аталады. Олар мұны серіктес пен аумақтық
демонстрацияларды тарту үшін қолдана
алады. Жайынның кейбір түрлері өздерінің
электр разрядтарын тек агонистік
көріністерде қолданады.
• Brachyhypopomus-тің бір түрі
(Hypopomidae тұқымдасына жататын
Оңтүстік Американың өзен балықтарының
тұқымы, әдетте мұрын тәрізді пышақ
балықтары деп аталады), электр
разрядының сипаты электр жыланының
төмен вольтты электролокациялық
разрядына ұқсас . Бұл қатты қорғалған
электр жыланының бейтс имитациясының
бір түрі деп болжанады.
Мысалдар: Акулалар мен скаттар

Лимон акуласы сияқты акулалар мен скаттар (Elasmobranchii
субклассының өкілдері) шабуылдарының соңғы кезеңдерінде электр
тогына сүйенеді, бұл олардың жыртқыш өрістеріне ұқсас электр
өрістерімен туындаған қуатқа тұрақты реакциямен көрсетілуі
мүмкін.
Акулалар-электр энергиясына ең сезімтал жануарлар, олар тек 5 нВ /
см тұрақты ток өрістеріне жауап береді. Акулалардың электр
өрісінің сенсорлары алдын айтып өткенімдей Лоренцини
ампулалары деп аталады. Олар теңіз суымен байланысты
электрорецептор жасушаларынан тұрады, олар тұмсықта және
бастың басқа аймақтарында орналасқан. Алғашқы су астындағы
телеграф кабельдерінің проблемасы осы кабельдер жасаған электр
өрістерін сезінген акулалардың зақымдануы болған екен. Акулалар
Жердің магнит өрісін мұхиттарды шарлау үшін қолдана алады.
Монотремалар
Монотремалар-эволюция процесінде электрорецепция дамыған жер үсті
сүтқоректілерінің жалғыз тобы. Балықтар мен қосмекенділердегі электррецепторлар
бүйір сызықтың механосенсорлық мүшелерінен шыққан кезде, монотремалар
тригеминальды нервтермен иннервацияланған тері бездеріне негізделген.
Монотремалардың электррецепторлары шырышты бездерде орналасқан бос жүйке
ұштарынан тұрады. Олардың ішінде үйректұмсықтың(Ornithorhynchus anatinus) ең өткір
электрлік инстинктісі бар. Үйректұмсықта тұмсық бойымен жолақтар түрінде
орналасқан 40 000-ға жуық электррецепторлар бар, бұл жыртқышты локализациялауға
көмектеседі. Үйректұмсықтың электррецептивті жүйесі күшті бағытталған, ең жоғары
сезімталдық осі сыртқа және төменге бағытталған.
Жүзу кезінде "саккадтар" деп аталатын жылдам бас қимылдарын жасай отырып,
үйректұмсықтар олжаны мүмкіндігінше дәл локализациялау үшін тұмсықтың ең
сезімтал бөлігін үнемі қоздырғышқа ұшыратады. Үйректұмсық электр сигналдарының
пайда болуы мен судағы қысымның өзгеруі арасындағы кідіріс арқылы олжаға дейінгі
қашықтықты анықтау үшін қысым датчиктерімен бірге электрорецепцияны қолданатын
сияқты.
Эхиднаның екі түрінің электроцептивті қабілеттері (олар жер үсті) әлдеқайда
қарапайым. Ұзынтұмсықты эхидналарда (Zaglossus тұқымдасы ) тек 2000 рецептор бар,
ал қысқатұмсықты эхидналарда ( Tachyglossus aculeatus ) тек 400 рецептор бар, олар
қармақтың ұшында шоғырланған. Бұл айырмашылық олардың тіршілік ету ортасы мен
тамақтану әдістеріне байланысты болуы мүмкін. Эхиднаның электрлік сезімі үйрек
тәріздестерінің арғы тегінің эволюциялық қалдығы деп саналады.
Аралар

Электрорецепция сияқты анықтау, тану қабілеті араларда да болады,
алайда олар механикалық қабылдағыш арқылы жүзеге асырады.
Ұшу кезінде аралар оң статикалық зарядты жинайды . Ара гүлге
келгенде, гүлде жиналған заряд уақыт өте келе жерге түседі. Аралар
гүлдердегі электр өрістерінің болуын да, сипатын да анықтай алады
және бұл ақпаратты гүлдің жақында басқа аралар бар-жоғын және
балшырындардың концентрациясының төмендегенін білу үшін қолдана
алады . Аралар электр өрістерін электр тізбегін емес, механикалық
қабылдағыш арқылы ауаны оқшаулаумен анықтайды. Аралар электр
өрісінің өзгеруін Джонстонның антенналары арқылы және мүмкін
басқа механорецепторлар арқылы сезінеді.
Қорытынды

Қорыта келе, электрорецепция жүзеге асатын электрорецепторлардың негізгі қызметі-локация, яғни,
жүзу кезінде, тіршілік ету барысында пайда болатын басқа тіршілік иелерін немесе заттарды табу. Олар
оны негізінен өз электр өрісінің өзгеруімен орындайды, сонымен қатар басқа түрлермен жасаған электр
өрістерін қабылдайды.Бұл оларға олжаны аулауға немесе қауіп қатерлерден сақтануға мүмкіндік береді.
Соңғы уақытқа дейін электрорецепция тек омыртқалыларда белгілі болды . Соңғы зерттеулер аралар
гүлдердегі статикалық зарядтың болуы мен сипатын анықтай алатындығын көрсетті. Омыртқалыларда
электрорецепция тұқым қуалайтын қасиет болып табылады, яғни ол барлық омыртқалылардың соңғы
ортақ арғы тегінде болған. Тұқым қуалайтын электрорецепцияның бұл формасы ампулярлы
электрорецепция деп аталады, ал рецептивті органдардың өздері Лоренцини ампулалары деп аталады .
Электрорецепциясы бар барлық омыртқалыларда Лоренцини ампулалары бола бермейді. Лоренцини
ампулалары шеміршекті балықтарда (акулалар , сәулелер, химералар), қостынысты балықтарда ,
бихирлерде , коелаканттарда , бекіре балықтарында , копеподтарда, сулы саламандрларда және
кацилияларда болады. Ампулалық электрорецепция пассивті және негізінен жыртқыштықта
қолданылады. Сүйекті балықтардың екі тобы әлсіз электрлік және белсенді электр тізбегіне қатысады:
неотропиялық пышақ балығы ( Гимнотиформалар ) және африкалық піл балығы ( Notopteroidei ).
Пайдаланылған дереккөздері

1) https://infogalactic.com/info/Electroreception
2) https://google-info.org/1662475/1/elektroretseptsiya.ht
ml
3) https://ru.qaz.wiki/wiki/Electroreception
4) https://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/43
1456/Elektricheskoe_chuvstvo
5) http://biofile.ru/bio/4572.html
6) https://google-info.org/1662475/1/elektroretseptsiya.ht
ml

Ұқсас жұмыстар

Асқорыту жүйесінің ауруларымен ауыратын науқас балаларды аспаптық және зертханалық тексеру әдістері

Аналық жыныс мүшелері

Жануарлардың аталық жыныс жүйесі

Аңдардың жыныс мүшелері

Қан тамырларын кеңейтетін дәрілер

Спиральді мүше

Энергия деңгейлері

Асқазан бездерінің секрециясы бұзылу

Пәндер