Каковы отличия в строении и функции зрительного анализатора пчелы? На чем основана «дрессировка» пчел на запах клевера или люцерны?

Министрерство сельского хозяйства РФ

ФГБОУ ВО «Государственный аграрный университет

Северного Зауралья»

Институт биотехнологии и ветеринарной медицины

ИДО

Контрольная работа

По физиологии и этологии животных

Вариант 02

Выполнил: студент

группы Б-ЗТЖ21з

Бородина А.Г.

№ зачетки Б-ТППЖ-1502з

Проверил: преподаватель

 Пашаян С.А.

Тюмень, 2018

Содержание:

1. В чем заключаются проводящая и рефлекторная функция отделов ЦНС? Поясните на примере таламуса и спинного мозга...................................................................................................................3

2. Каковы отличия в строении и функции зрительного анализатора пчелы? На чем основана «дрессировка» пчел на запах клевера или люцерны?...........................................................................................................5

3. Опишите значение гормонов передней доли гипофиза в организме самки...............................................................................................11

4. Что изучает наука этология? Значение работ И.М. Сеченова и И.П. Павлова о функциях нервной системы для этологии. Приведите конкретные примеры использования этологических знаний в организации промышленной технологии содержания животных.....................................14

5. Что такое кровь, тканевая жидкость и лимфа? Как они образуются? Подробно опишите их функции...............................................16

6. Для чего и какими методами измеряют затраты энергии организмом животных? В чем заключается основной и продуктивный обмен веществ и энергии? Каким образом нервная система и гормоны регулируют образование энергии? Вычислите расход энергии у бычка в положении лежа, если он за один час израсходовал 169л О2 и выделил 145л СО2...........................................................................................................17

7. Список используемой литературы. Список интернет-источников........................................................................................................23

В чем заключаются проводящая и рефлекторная функция отделов ЦНС? Поясните на примере таламуса и спинного мозга.

Спинной мозг выполняет две основные функции - рефлекторную и проводящую. Рефлекторная функция заключается в том, что спинной мозг обеспечивает осуществление простейших рефлексов, таких как разгибание и сгибание конечностей, а также более сложных рефлексов, которые кроме того контролируются и головным мозгом. Нервные импульсы от рецепторов кожи, мышц и внутренних органов проводятся по белому веществу спинного мозга в головной мозг, а импульсы из головного мозга направляются к исполнительным нейронам спинного мозга. В этом и заключается проводящая функция спинного мозга.

Спинной мозг выполняет две важные функции: рефлекторную и проводящую. В сером веществе спинного мозга замыкаются рефлекторные пути многих двигательных реакций, например коленного рефлекса. Он проявляется в том, что при постукивании по сухожилию четырехглавой мышцы бедра у нижней границы надколенника происходит рефлекторное разгибание ноги в коленном суставе. Это объясняется тем, что при ударе по связке мышца натягивается, в ее нервных рецепторах возникает возбуждение, которое по центростремительным нейронам передается в серое вещество спинного мозга, переходит на центробежные нейроны и через их длинные отростки на мышцы-разгибатели. В коленном рефлексе участвуют два вида нейронов — центростремительные и центробежные. В большинстве рефлексов спинного мозга участвуют и вставочные нейроны. В спинной мозг вступают чувствительные нервы от рецепторов кожи, двигательного аппарата, кровеносных сосудов, пищеварительного тракта, выделительных и половых органов. Центростремительные нейроны посредством вставочных нейронов связываются с центробежными — двигательными нейронами, которые иннервируют все скелетные мышцы (за исключением мышц лица). В спинном мозге расположены и многие центры вегетативной иннервации внутренних органов.

Проводниковая функция. Центростремительные нервные импульсы по проводящим путям спинного мозга передают в головной мозг информацию об изменениях во внешней и внутренней среде организма. По нисходящим путям импульсы от головного мозга передаются к двигательным нейронам, которые вызывают или регулируют деятельность исполнительных органов.

Деятельность спинного мозга у млекопитающих и человека подчинена координирующим и активирующим влияниям вышележащих отделов центральной нервной системы. Поэтому рефлексы, присущие самому спинному мозгу, можно изучить в «чистом виде» только после отделения спинного мозга от головного, например у спинальной лягушки. Первым следствием перерезки или травмы спинного мозга является спинальный шок (удар, потрясение), который длится у лягушки 3-5 мин, у собаки - 7-10 суток. При травме или ранении, вызвавших нарушение связи спинного и головного мозга, спинальный шок у человека длится - 3-5 месяцев. В это время все спинальные рефлексы исчезают. Когда шок проходит, то простые спинномозговые рефлексы восстанавливаются, но пострадавший остается парализованным, превращается в инвалида.

Промежуточный мозг состоит из зрительных бугров (таламус) и подбугровой области (гипоталамус). Зрительные бугры регулируют ритм корковой активности и участвуют в образовании условных рефлексов, эмоций и т. д. Подбугровая область связана со всеми отделами центральной нервной системы и с железами внутренней секреции. Она является регулятором обмена веществ и температуры тела, постоянства внутренней среды организма и функций пищеварительной, сердечно-сосудистой, мочеполовой систем, а также желез внутренней секреции.

Сетчатое образование или ретикулярная формация — это скопление нейронов, образующее с их отростками густую сеть, расположенное в глубоких структурах продолговатого, среднего и промежуточного мозга (ствола мозга). Все центростремительные нервные волокна дают в стволе мозга ответвления в сетчатое образование.

Ретикулярная формация оказывает активирующее воздействие на кору головного мозга, поддерживая состояние бодрствования и концентрируя внимание. Разрушение ретикулярной формации вызывает глубокий сон, а раздражение ее — пробуждение. Кора больших полушарий регулирует активность сетчатого образования.

Каковы отличия в строении и функции зрительного анализатора пчелы? На чем основана «дрессировка» пчел на запах клевера или люцерны?

По сложности организации и многообразию даваемой информации зрительный анализатор у пчел далеко превосходит другие органы чувств. Медоносная пчела имеет два больших сложных, или фасеточных, глаза и три простых.

Сложные глаза

Они расположены по бокам головы. Поверхность глаза разделена на шестиугольные фасетки и состоит из кутикулярной роговицы, которая служит внешним защитным слоем, соответствующим роговой оболочке глаза человека. К каждой фасетке этой роговицы примыкает кристаллический конус, который окружает группа пигментных клеток.

Образование, состоящее из фасетки и примыкающего к ней кристаллического конуса с пигментными клетками, называется омматидием. У рабочей пчелы сложный глаз состоит примерно из 5 тыс. плотно прилегающих омматидиев, у матки их 3-4 тыс., у трутня — 7-10 тыс. По числу омматидиёв медоносная пчела уступает другим видам насекомых. Каждый из омматидиёв расположен под небольшим углом к соседним омматидиям, и, таким образом, все они смотрят в разных направлениях.

Все структуры омматидия выполняют определенные функции. Оптическую, или преломляющую, функцию, выполняет прозрачный хрусталик и кристаллический конус. Хрусталик имеет вид двояковыпуклой линзы. Кристаллический конус образован четырьмя удлиненными прозрачными клетками и совместно с хрусталиком составляет единую оптическую систему. Светочувствительную функцию выполняет сетчатка, или ретина, которая состоит из восьми ретинальных клеток, расположенных под конусом. Эти клетки вытянуты вдоль омматидия и радиально соединены в общий пучок, образуя обкладку центрального стержня — зрительной
палочки, или рабдома. У основания ретинальные клетки переходят в нервные волокна, идущие к зрительным долям головного мозга.

Сложный глаз: А — продольный разрез сложного глаза и зрительной лопасти мозга (ом - омматидии, рг — роговица,бм - базальная мембрана, гнп - ганглиозная пластинка зрительной лопасти, нх - наружная хиазма, нмп — наружная медуллярная пластика зрительной лопасти, вх — внутренняя хиазма, вмп — внутренняя медуллярная пластинка); Б — продольный разрез омматидия (лн — линза, я - ядро клеток, кон — кристаллический конус, кг- корнеагенная клетка, р - клетка ретикулы, пг - пигментная клетка, рб - рабдом, бм - базальная мембрана, н - нерв); В - поперечный разрез омматидия

Функцию оптической изоляции выполняет пигментная часть, которая состоит из трех видов клеток, содержащих черный пигмент. Он поглощает световые лучи. В совокупности эти клетки составляют обкладку ретикулы и хрустального конуса каждого омматидия, которая защищает рабдом от попадания света из соседних омматидиев, а также поглощает боковые лучи света. Следовательно, поле зрения каждого омматидия очень мало, и он воспринимает только незначительную часть рассматриваемого предмета. Однако большое число омматидиев дает возможность резко увеличить поле зрения путем взаимного приложения друг к другу, что дает возможность из отдельных мельчайших частей изображения создать общее мозаичное изображение.

В месте окончания зрительных палочек находится базальная мембрана, выстилающая глаз изнутри. На всем протяжении сложного глаза его охватывает глазная капсула. Она служит местом скрепления сложного глаза с капсулой головы.

Простые глаза

У рабочей пчелы и матки они расположены на темени между сложными глазами по углам равнобедренного треугольника, у трутня - в области лба. Функция простых глаз заключается в улавливании изменений интенсивности света. Если у медоносной пчелы закрасить простые глаза, то она утром вылетает позднее, а вечером возвращается в улей раньше по сравнению с другими пчелами семьи. Следовательно, простые глаза позволяют насекомому оценивать абсолютную освещенность.

Простой глаз с внешней стороны имеет вид бугорка. Эта внешняя часть глаза кутикулярного происхождения служит светопрелом-ляющей линзой, т. е. хрусталиком, под которым находится тонкий слой прозрачных корнеагенных клеток. К слою корнеагенных клеток примыкает сетчатка, сложенная из отдельных ретинул, в которые сгруппированы две-три зрительные клетки. Зрительные клетки вытянуты параллельно центральной оси глаза. Внутри ретинулы, вдоль ее оси, лежит рабдом. Между ретинулами вклиниваются узкие пигментные клетки. Пигмент содержится и в самих зрительных клетках. При перенесении насекомого из темноты на яркий свет пигмент быстро перемещается кверху, уменьшая просвет линз. Скорость миграции пигмента зависит как от интенсивности, так и от спектрального состава адаптирующего света.

По краям простого глаза расположены волоски. Простые глаза в отличие от сложных иннервируются не из зрительных долей головного мозга, а из срединной части головного мозга. Простые глаза существенно отличаются от сложных тем, что у них на одну оптическую часть приходится серия чувствительных частей и, кроме того, они лишены хрустального конуса и их оптическая часть представлена одним хрусталиком.

Восприятие пчелой предметов. Небольшое число фоторецепторов в сложном глазу пчелы позволяет ей получить приближенное изображение предмета, которое нельзя сравнить с изображением, получаемым человеческим глазом. Пчела воспринимает смену изображений как мелькание. Глаз насекомого регистрирует изображение, сменяющееся через очень короткие промежутки времени, так как рабдомы быстро возращаются к исходному состоянию после получения каждого светового импульса. Улавливание мельканий позволяет насекомым замечать даже слабые движения в окружающей среде.

Сложные глаза дают достаточно четкую картину предметов, находящихся вблизи, и позволяют различать силуэты отдаленных предметов. Пчелы труднее распознают форму, размер предмета, чем окраску.

У пчел хорошо развито цветовое зрение. Они отчетливо различают синий, оранжевый, желтый и зеленый цвета. В пределах солнечного спектра от ультрафиолетовых лучей до инфракрасных пчелы улавливают ультрафиолетовую область (фиолетово-синюю, сине-зеленую и зелено-желто-оранжевую).

Ультрафиолетовые лучи - сильный раздражитель для глаза пчелы по сравнению с другими областями видимого спектра. Способность пчел улавливать ультрафиолет открывает им отличные от восприятия человека качества окружающей среды.

Кроме того, у медоносной пчелы была открыта способность различать поляризованный свет, испускаемый голубым небом, что позволяет ей ориентироваться в полете.

Впервые данные, показывающие, что пчелы способны различать поляризованный свет, были приведены Фришем (1948). Он выяснил механизм действия поляризованного света на сложные глаза пчелы, который основан на поляризационных свойствах рабдомов зрительных клеток. В омматидии пчелы к внутреннему концу хрустального конуса примыкает восемь радиально расположенных зрительных клеток, в которых каждый рабдом поляризует свет в разных плоскостях. Фриш изготовил модель омматидия пчелы, которая состояла из восьми треугольников из поляроидной пленки, сложенных вершинами внутрь так, что каждый спектр поляризовал свет параллельно своему основанию. Если смотреть через эту модель на синее небо, то яркость треугольников будет различной и на модели виден крестообразный узор из темных и светлых секторов, неодинаковый для разных участков небосвода. Если смотреть через этот прибор на белое облако - источник деполяризованного света, то все восемь секторов выглядят одинаковыми.

При полете к источнику медосбора пчела в каждом омматидии получает картину восприятия соответственно величине поляризованного света. При возвращении в улей пчелы используют характеристики поляризационного света для ориентирования.

Рабочие пчелы используют зрительную информацию преимущественно для трех задач: навигации по поляризованному свету, удерживанию при движении постоянного курса, локализации и опознания пищевых или иных объектов.

Простой глаз: А - продольный разрез среднего простого глаза взрослой пчелы (пг - пигмент, up - ирисовые клетки, к - кутикула,лн - линза, эп - эпидермис, стс - полоска клеток стекловидного слоя, р - ретина,пр - промежуточные клетки, н - нерв);Б - группа клеток, образующих ретинулу у куколки на ранней стадии развития (пг - пигмент, рл - ретинула, н - нерв); В - клетки ретинулы у куколки на поздней стадии развития с образовавшимся между ними рабдомом (рб - рабдом, я - ядро клетки ретинулы, пг - пигмент, н - нерв); Г - четыре ретинулы (рл) и нерв (н)

Дрессировка пчел

Пчелы одной и той же семьи обычно работают на различных медоносных растениях: одна группа пчел посещает, например, луговой василек, вторая -  гречиху, третья - красный клевер и т. д. Вообще пчелы предпочитают, посещать то растение, которое в данный момент больше выделяет нектара.

С окончанием цветения какого-либо вида растения или если оно заметно уменьшит выделение нектара, группа пчел, посещавшая его, переключается на другое растение, обильно выделяющее нектар.

Цветки красного клевера хотя и посещаются пчелами, но наблюдения и опыты показывают, что процент работающих на клевере пчел очень невелик. Цветки красного клевера обильно выделяют нектар, однако пчела не может его достать хоботком вследствие большой длины цветочной трубочки. Между тем красный клевер имеет исключительно большое значение для сельского хозяйства и в севооборотах Нечерноземной зоны ему отводится почетное место. Для обсеменения клеверных полей ежегодно требуется много семян. Однако из-за слабого посещения пчелами семенники красного клевера часто дают ничтожный урожай.

Разработан особый прием направления пчел на клевер, люцерну и другие слабо посещаемые пчелами растения. Прием этот получил название дрессировки пчел. В хозяйствах, имеющих небольшие пасеки, которые по своим размерам малы для полного опыления семенников клевера, этот прием восполняет указанный недостаток.

Во время дрессировки пчелиные семьи подкармливают сахарным сиропом, которому придают аромат (запах) тех цветов, на которые хотят направить пчел. Забирая ароматизированный сироп из кормушек и перенося его в гнездо, пчелы ведут себя так, словно они обнаружили обильные запасы нектара в цветах на воле. Они также «танцуют», мобилизуя своих товарок на розыски растений, издающих аромат сиропа. В результате скармливания сиропа в течение всего периода цветения семенников пчелы переключаются на растения, которые они должны опылить.

Ароматизированные подкормки в несколько раз увеличивают посещаемость пчелами «нужных» растений, например, люцерны в 4,7 раза. В отдельных случаях удавалось достичь такого же повышения посещаемости и цветков красного клевера.