ДВИЖЕНИЯ
(биол.). У животных
и человека Д.- одно из проявлений жизнедеятельности, обеспечивающее организму
возможность активного взаимодействия со средой, в частности перемещение
с места на место, захват пищи и др. Д. осуществляются при помощи спец.
органов, строение к-рых своеобразно у разных животных и зависит от типа
их локомоции и условий окружающей среды (наземная, водная, воздушная).
Это могут быть ложноножки (медленное пере-текание протоплазмы - амебоидное
Д.), реснички и жгутики (ресничное и жгутиковое Д.), спец.
придатки тела, с помощью к-рых животные цепляются за неровности субстрата
(щетинки, чешуйки, щитки) или прикрепляются к нему (присоски).
Наиболее распространённая конструкция органов Д.- конечности, представляющие
систему рычагов, приводимую в Д. сокращениями мышц. Нек-рые водные животные
(губки, кораллы и др.), ведущие неподвижный образ жизни, используют
реснички и жгутики для того, чтобы приводить в Д. окружающую их среду,
доставляющую им пищу. Перемещения животных Могут осуществляться путём:
1) Д. по субстрату, т. е. по твёрдой или жидкой опоре (ходьба,
бег,прыжки,
ползание, скольжение); 2) свободного Д. в воде - плавания;
3) свободного Д. в воздухе - летания.
Во всех случаях
Д.- результат взаимодействия внеш. 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 к-рых осуществляется нервной системой.
Д. в воде и воздухе может быть и пассивным. Так, напр., для перемещения
на большие расстояния нек-рые пауки выпускают паутинки и уносятся воздушными
течениями. К пассивному Д. относится и парение, наблюдаемое у птиц, использующих
воздушные течения. Нек-рые водные животные имеют приспособления, обеспечивающие
поддержание их тела во взвешенном состоянии (вакуоли в наружном слое протоплазмы
радиолярий, воздушные пузыри в колониях сифонофор и т. п.). Активное
Д. в воде осуществляется с помощью специализированных гребных устройств
(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 (медузы, головоногие моллюски и др.). Активное
Д. в воздухе - летание - свойственно большинству насекомых, птиц и нек-рым
млекопитающим (летучие мыши). Передвижение по воздуху т. н. летучих
рыб, лягушек, млекопитающих (белки-летяги и др.)- не летание, а
удлинённый планирующий прыжок, осуществляемый при помощи таких поддерживающих
приспособлений, как удлинённые грудные плавники, межпальцевые перепонки
ног, складки кожи и др. В процессе ист. развития животных типы Д. изменялись
и усложнялись. Ч. Дарвин показал, что в ходе эволюции путём естеств. отбора
закреплялись те виды Д. и конструкции аппаратов Д., к-рые оказались жизненно
необходимыми и полезными для вида. Важный этап на этом пути - возникновение
жёсткого скелета и поперечнополосатой мускулатуры, появившейся у позвоночных
животных. Это повлекло усложнение в строении нервной системы, обеспечило
разнообразие Д., расширило жизненные возможности организмов.
Д. человека - наиболее важный способ
его взаимодействия с окружающей средой и активного воздействия на неё -
отличаются большим разнообразием: Д., связанные с вегетативными функциями,
ло-комоции, Д. трудовые, бытовые, спортивные, связанные с речью и письмом.
По выражению И. М. Сеченова, "...все внешние проявления мозговой деятельности
действительно могут быть сведены на мышечное движение" (Избр. произв.,
1953, с. 33). Можно выделить два направления в изучении Д. животных
и человека. Первое - выявление биомеханич. характеристик опорно-двигат.
аппарата, ки-нематич. и динамич. описание натуральных Д. (см. Биомеханика).
Второе
- нейро физиологическое - выясняет закономерности управления Д. со стороны
нервной системы. Установлено, что мышцы, осуществляющие Д., рефлекторно
управляются импульсами из центр. нервной системы. Осн. локомоторные Д.,
будучи унаследованными (безусловнорефлекторными), развиваются в
ходе индивидуального развития (онтогенеза) и вследствие постоянных
упражнений. Овладение новыми Д.- сложный процесс формирования новых условнорефлекторных
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 расположенных
в мышцах, сухожилиях и суставах проприорецепторов, сообщающих о
направлении, величине и скорости совершающегося Д., активирующих рефлекторные
дуги в разных частях нервной системы, взаимодействие к-рых и обеспечивает
координацию Д. (см. Двигательный анализатор).
B. C. Гурфинкелъ.
Движения у растений делят на
два осн. типа: 1) пассивные и 2) активные. Пассивные, или
г игроскопические, Д. связаны с изменением содержания воды в коллоидах,
составляющих оболочку клетки. У цветковых растений гигроскопич. Д. играют
большую роль при распространении семян и плодов. У растущей в пустыне Аравии
иерихонской
розы в сухом воздухе веточки свёрнуты, а в сыром развёртываются, отрываются
от субстрата и переносятся ветром. Плоды ковыля и журавельника
благодаря
гигроскопичности зарываются в землю. У жёлтой акации зрелый боб высыхает,
две его створки спирально скручиваются, а семена с силой разбрасываются.
В основе активных Д. лежат явления раздражимости и сократимости
белков цитоплазмы растений, а также ростовые процессы. Воспринимая влияния
окружающей среды, растения реагируют на них усилением интенсивности обмена,
ускорением Д. цитоплазмы, а также ростовыми и др. Д. Воспринятое растением
раздражение передаётся по цитоплазматич. тяжам - плаз-модесмам, а затем
уже происходит ответ растения как целого на раздражение. Слабое раздражение
вызывает усиление, сильное - угнетение физиологич. процессов в растении.
Активные Д. бывают медленные (ростовые) и быстрые (сократительные).
К ростовым Д. относятся: тропизмы (раздражение действует в одном
направлении и происходит односторонний рост, в результате чего возникает
изгиб органа - геотропизм, фототропизм, хемотропизм и др.) и настии
(ответ
растения на действие раздражителей, не имеющих определённого направления-термо-настии,
фотонастии и т. д.). См. рис. 1-5.
Сократительные Д. часто наз. тургор-ными
(см. Тургор). Эти Д. у растений - результат взаимодействия аденозинтрифосфорной
к-ты (АТФ) с сократит. белками. Т. о., механизм сократит. Д. растений
почти тот же, что и при сокращении мышц человека, Д. слизевика или зооспоры
водоросли. К активным сократит. Д. относятся перемещения в пространстве
нек-рых низших организмов - таксисы, вызываемые, как и тропизмы,
односторонним раздражением. К таксисам способны снабжённые жгутиками бактерии,
нек-рые водоросли, антерозоиды мхов и папоротников. Мн. водоросли (хламидомонады)
обнаруживают
положит. фототаксис, антерозоиды мхов собираются
Рис. 1. Фототропический изгиб проростков
овса при одностороннем освещении.
Рис. 2. Геотропический изгиб кончика
корня боба, положенного горизонтально, в течение суток.
в капилляры, содержащие слабый
раствор сахарозы, а папоротников <- раствор яблочной к-ты
(хемотаксис). К сократит. движениям, связанным, вероятно, с сокращениями
белкового вещества цитоплазмы, относятся и сейсмонастии. Близко к сейсмонастиям
стоят автономные Д. Так, у семафорного инд. растения Desmodium gyrans сложный
лист состоит из большой пластинки и двух меньших боковых пластинок, к-рые
то опускаются, то поднимаются, как семафор; при неблагоприятных
условиях (темнота) эти Д. прекращаются. У биофитума (Biophy-tum
sensitivum) при сильном раздражении листочки складываются, как у
мимозы, совершая ряд ритмич. сокращений. При этом, по-видимому, происходит
распад АТФ и быстрое её восстановление, что и вызывает непрерывные
движения ли-
Рис. 3. Термонастические движения цветков
кактуса: слева - на холоде; справа-в тепле.
Рис. 4. Фотонасти-ческое движение соцветий
одуванчика: слева - в пасмурную, справа - в ясную погоду.
Рис. 5. Сейс-монастическое движение
листьев мимозы. Лист справа опустился после лёгкого удара.
стьев под влиянием раздражителей. Листочки
кислицы складываются под влиянием сильного света, темноты, повышенной темп-ры.
К вечеру листочки кислицы складываются, а уже ночью происходит их
раскрывание, видимо, после того, как восстановится
связь АТФ с сократит. белками. У растений, способных к ник-тинастическим
(Acacia dealbata), сейсмо-настическим (Mimosa pudica), а
также к автономным Д. (Desmodium gyrans), имеется высокая активность
АТФ. У растений, не способных к Д., она незначительна (Desmodium canadensis).
Наибольшим содержанием АТФ отличаются те ткани растений, к-рые связаны
с Д. Раньше господствовало мнение, что Д. листьев мимозы связано с потерей
тургора и выходом воды в межклетники в сочленениях листа. В. А. Энгельгардт
(1957) предполагает участие АТФ в осмотич. явлениях, связанных с
Д. листьев мимозы, и дегидратацией её клеток в сочленениях. П. А. Генкель.
Лит.: Дарвин Ч., Способность к движению у растении, Соч., т. 8, М.-
Л., 1941; Зенкевич Л. А., Очерки по эволюции двигательного аппарата животных,
"Журнал общей биологии", 1944, т. 5, № 3; Энгельгардт В. А., Химические
основы двигательной функции клеток и тканей, "Вестник АН СССР", 1957, №
11, с. 58; Калмыков К. Ф., Исследования явлений раздражимости растений
в русской науке второй половины 19 в., "Тр. Ин-та истории естествознания
и техники АН СССР", 1960, т. 32, в. 7; Магнус Р., Установка тела, пер.
с нем., М. -Л., 1962; Любимова М. Н., К характеристике двигательной системы
растений Mimosa pudica, в кн.: Молекулярная биология. Проблемы и перспективы,
М., 1964; Поглазов Б. Ф., Структура и функции сократительных белков, М.,
1965; Бернштейн Н. А., Очерки по физиологии движений и физиологии активности,
М., 1966; Суханов В. Б., Материалы по локомаиии позвоночных, "Бюллетень
Московского об-ва испытателей природы", 1967, т. 72, в. 2; Александр Р.,
Биомеханика, пер. с англ., М., 1970.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я