Физиология и этология с/х животных

Для того чтобы сохранить температуру тела постоянной, животное должно либо уменьшить потери тепла эффективной защитой, либо увеличить производство тепла. Это достигается весьма разнообразными способами. Прежде всего, важен защитный покров, будь то шерсть, перья или жировой слой. Защитная роль покровов животных, а также одежды человека заключается в том, что они задерживают конвекционные потоки, замедляют испарение, ослабляют или совсем прекращают лучеиспускание. Защитная роль шерстяного покрова хорошо известна. Благодаря ему ездовая собака может, спать на снегу при температуре –50 °С. С приближением зимы мех ее становится гуще и длиннее. Не менее эффективны и перья. Перья и шерсть не просто пассивные оболочки. Распушив их, птицы и животные создают воздушную подушку с хорошими теплоизоляционными свойствами. Хорошо известна и защитная роль жира. Несмотря на то, что у китов, тюленей, моржей голая шкура, которая имеет толщину 2-3 мм, они часами плавают в ледяной воде. Под кожей у них находится толстый слой жира, который хорошо ослабляет утечку тепла. Жировые запасы императорского пингвина достигают 10-15 кг, при общей массе 35 кг. Кончики лап и кончик носа не могут быть покрыты шерстью, перьями или жиром, так как иначе они не выполняли бы своих основных функций. Существуют различные механизмы для сохранения тепла в незащищенных местах, действующие за счет теплообмена в пучках кровеносных сосудов, где соприкасаются вены и артерии. Оказывается, что уши, хвост, лапы тем короче, чем холоднее климат. Хорошим примером этого может служить лисица: фенек Сахары имеет длинные конечности и огромные уши; лисица европейской зоны более приземиста, уши ее намного короче; у песца, живущего в Арктике, очень маленькие уши и короткая морда. Температура лапы (или плавника) животного отличается от температуры тела. Она равна температуре среды. Например, температура тела белой куропатки может превышать температуру ее лап на З8 °С. Это очень важно. Ведь если бы лапы, соприкасающиеся со снегом, были теплыми, то снег под ними растаял бы и птица могла бы примерзнуть. Кроме того, понижение температуры конечностей снижает теплоотдачу Хорошо известный прием защиты от холода - зимняя спячка. Многие млекопитающие способны при этом значительно снижать интенсивность обмена веществ. Температура их тела может упасть до 0 °С. Перестав двигаться, они тратят запасенные резервы очень медленно. Таковы сурок, соня, летучие мыши, бурый медведь. Борьба с перегревом осуществляется в основном путем увеличения испарения. Все видели, как в жару собака высовывает язык, потому что у нее очень мало потовых желез.

Температура среды и теплообмен. Зависимость скорости обменных процессов от температуры. Адаптация животных к низким и высоким температурам: морфофизиологические адаптации и поведенческие механизмы. Химическая терморегуляция. Географическая и эволюционная изменчивость уровня химической терморегуляции.

Экологоморфофизиологическая приспособленность гомойотермных и пойкилотермных животных к холодному сезону года: физический и физиологический покой, (диапауза, сон, суперпауза, анабиоз). Зимняя и летняяспячкамлекопитающих.

Способ воздействия температуры; влияние на обмен веществ, развитие, рост, размножение. Верхние и нижние температурные пределы и их связь с условиями существования видов. Типы теплообмена животных со средой (пойкилотермия и гомойотермия), связанные с ними адаптации: форма, величина, окраска тела, физиологические механизмы, терморегуляция и ее механизмы, развитие терморегуляции и ее особенности у разных животных. Роль внешних температур как сигнального фактора в жизни животных.

4.Рецепция, нервная  система, высшая нервная деятельность и поведение у птиц.

Нервная система птицы

Для регуляции и координации деятельности всех частей тела у птиц существует нервная система. Структурная основа нервной системы – нейрон. Он состоит из клетки и отходящих от него сенсорных и двигательных отростков. Сенсорные отростки, дендриты, сильно ветвятся и проводят нервные импульсы в тело нейрона. По двигательным волокнам, аксонам, импульсы идут от тела нейрона к другой клетке.

Нервную систему птиц подразделяют на центральную и периферическую.  Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга и их защитных оболочек. Парные нервы, отходящие от центральной нервной системы, образуют периферическую нервную систему. В ее состав входят соматические нервы (12 пар черепно-мозговых нервов, спинномозговые нервы) и висцеральные (вегетативные) нервы. Соматические нервы иннервируют опорно-двигательный аппарат и кожу, висцеральные – внутренние органы, кровеносные сосуды, железы внутренней секреции. Вегетативную (автономную) нервную систему птиц относят к периферической нервной системе.

Головной мозг птиц по строению имеет более высокую организацию, чем головной мозг пресмыкающихся. Заметно возрастает его общая масса. Большие полушария у птиц представляющие собой центр высшей нервной деятельности. Поверхность их гладкая, без борозд и извилин. Внутри больших полушарий размещены центры координации инстинктивных форм активности, в том числе кормежки и пения.   Увеличение полушарий переднего мозга обусловлено сильным развитием в нем базальных ядер. Базальные ганглии (нервные узлы) расположены в основании конечного мозга и представляют собой важное подкорковое связующее звено между ассоциативными областями коры головного мозга и двигательными областями коры головного мозга. При участии базальных ганглий осуществляется рассудочная деятельность птиц.У птиц хорошо развит средний мозг, вместе с полосатыми телами, обеспечивающих сложные формы нервной деятельности. Хорошо выражен изгиб мозга. Обонятельные доли малы и тесно примыкают к большим полушариям мозга птицы.

Передний мозг, координирующий работу системы органов, обеспечивает баланс между разными формами эмоционального поведения: агрессию, половым влечением, родительским поведением. Промежуточный мозг перерабатывает зрительную информацию и передачу ее в высшие зрительные центры. Крышу промежуточного мозга образует надбугорная область – эпиталамус, нижняя подбугорная область промежуточного мозга – гипотоламус, координирует деятельность всех систем внутренних органов. В ядра гипотоламуса поступают сигналы от органов обоняния и вкуса. Его центры осуществляют регуляцию водно-солевого обмена, влияют на функцию почек, регулирующую температуру тела, кровяное давление, частоту сердечного сокращения и дыхания, деятельность кишечника, влияют на сон, чувство голода и сытости. Вместе с гипофизом образуют единый гипоталамо-гипофизарный комплекс и осуществляют связь двух регуляторных систем: нервной и гуморальной (кровь и лимфа). От гипотоламуса вниз отрастает мозговая железа – нейрогипофиз. Крупные зрительные доли среднего мозга отодвинуты в стороны налегающими на средний мозг полушариями и мозжечком.

Крупный мозжечок находится непосредственно позади больших полушарий, прикрывая средний и значительную часть продолговатого мозга, и покрыт бороздами и извилинами. Его сложное строение и крупные размеры соответствуют задачам, связанным с сохранением равновесия в воздухе и координацией множества необходимых для осуществления полета движений. Он имеет сложное складчатое строение. Мозжечок – центр координации движений и равновесия – хорошо развит у всех птиц. Через него проходят моторные сигналы, идущие от головного мозга к спинному.

Продолговатый мозг плавно переходит в спинной. В толще продолговатого мозга лежат центры, регулирующие работу органов дыхательной системы, пищеварительной, сердечной, слуховой, вкусовой и пр.

Спинной мозг расположен в позвоночном канале, сохраняет вид нервной трубки. В спинном мозге птиц развиты плечевое и поясничное утолщения, а отходящие от них спинномозговые нервы при выходе из позвонков образуют плечевое и поясничное сплетения, ветви которых иннервируют мускулатуру соответствующих конечностей. Деятельность спинного мозга находится под контролем высших отделов головного мозга.

Вегетативная (автономная) нервная система играет ведущую роль в поддержании постоянства внутри среды организма и осуществляет регуляцию приспособительных реакций при охлаждении, при кровопотере и др. Она регулирует деятельность органов кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения. Эта действующая непроизвольно (автономно) система контролирует гладкие мышцы, сердечную мышцу, радужную оболочку и ресничную мышцу глаза, все железы, а также кожные мышцы, связанные с корнями перьев и волос. Состоит она в основном из парной цепочки нервных ганглиев, которая тянется вдоль спинной стороны брюшной полости. Соединена с черепно-мозговыми нервами, с каждым спинномозговым нервом вблизи места слияния его корешков и со всеми внутренними органами. В вегетативной нервной системе выделяют симпатический и парасимпатический отделы. Они находятся под контролем гипоталамической области промежуточного мозга и коры больших полушарий. Это две противоположные по своему действию системы, оказывают противоположные влияния на  органы: симпатическая система активизирует и ускоряет работу органов; парасимпатическая система – замедляет и способствует расслабляющему или их спокойному состоянию.

Расширение среды для осуществления передвижения, способность к полету в воздухе, присущая представителям более высокоорганизованных, по сравнению с рептилиями, организмов — именно птиц — связана с возникновением у них ряда приспособительных прогрессивных морфолого- анатомических признаков и с появлением более высокого уровня отражения, психики этих организмов. Птиц следует рассматривать как прогрессивную ветвь животных, происшедших от пресмыкающихся, приспособившихся к полету в воздухе.

Наличие передних конечностей, крыльев с летательной поверхностью из перьев, дает возможность передвижения в воздушном пространстве. Разнообразно строение задних конечностей птиц — ног, приспособленных к передвижению в разных средах обитания: в лесах, в открытых пространствах (луга, степи и пустыни), в водной среде (озера и болота). Челюсти видоизменены в роговой клюв, имеющий весьма разнообразное строение у разных отрядов птиц и превосходно приспособленный к схватыванию, удерживанию, убиванию различного рода живой и захватыванию растительной пищи (ягод, семян растений). Все это отразилось на поведении птиц, связанном с основной формой их жизнедеятельности, способами добывания весьма разнообразной пищи.

Естественно, что широта распространения птиц по всему земному шару, появившиеся широкие возможности соприкосновения и связи птиц с разнообразнейшими предметами, встречаемыми в весьма различных по характеру средах их обитания, и обусловили большое развитие их нервной системы и органов чувств, их ориентировочной деятельности.

У птиц весьма велики большие полушария переднего мозга, а в них — полосатые тела; в связи с острым зрением птиц особое развитие получают зрительные доли их среднего мозга и перекрещивающиеся зрительные нервы. Перерезка зрительных нервов у голубя с одной стороны вызывает слепоту голубя на глаз другой стороны. Птица с удаленными полушариями неспособна узнавать знакомые предметы (например, птица-самка перестает узнавать своих птенцов).

При сравнительно большом объеме полушарий переднего, мозга для птиц характерна малая величина обонятельных долей (и обусловленное этим слабое развитие обоняния), большее развитие мозжечка, помогающего координации их движений и сохранению равновесия птиц при полетах.

Необычайное развитие получили большие по объему глаза птиц, способные к аккомодации, и не только к монокулярному, но у некоторых птиц и к бинокулярному зрению. Острота зрения некоторых хищных птиц превосходит таковую человека. Хищная птица — сокол сапсан ( Falcoperegrinus) видит на земле небольших птичек величиной с горлиц с расстояния свыше 1077 м.

Экспериментально доказано, что птицы способны различать цвета так же хорошо, как человек, но оттенки цвета они видят хуже, чем человек. Они различают формы предметов (круг, треугольник, прямоугольник), рисунки (горизонтальные полосы), величины, изображения (в виде разного количества пятен), причем по степени различения они лучше всего дифференцируют величину, хуже степень освещенности и цвет и еще хуже форму предметов. Доказано, что птицы способны различать направление движения предметов.

Столь высоко развитое зрение имеет для птиц огромное значение в связи с их ориентацией в беспредельном воздушном пространстве при полетах, при опознавании ими вех на пути возвращения к гнездам, при обнаружении и ловле живой, тоже летающей добычи, при сезонных перелетах птиц за тысячи километров от мест их обитания, в связи с наступлением зимы и неблагоприятными условиями добывания корма.

При испытании слухового анализатора птиц (голубей) оказалось, что они различали свист, звук рожка, звонок, стук метронома; они дифференцировали силу, высоту и тембр звуков. Верхняя граница слышимости птицами звуков лежала между 11 000—12 000 колебаний в секунду. Птицы дифференцировали высокие тона хуже, чем низкие. В пределах третьей и четвертой октав голуби были способны различать полутона, в шестой октаве они различали лишь терции.

Слух птиц по отношению к биологически значимым раздражителям значительно более развит, чем у рептилий; птицы реагировали на еле слышимые человеком шумы. Тонкость слуха птиц подтверждается их способностью к пению, тончайшему модулированию своего голоса, различающемуся у разных видов птиц по высоте, силе звука и ритму, и замечательной способности птиц к подражанию не только пению и звукам птиц других видов, но и голосам других животных и даже голосу человека.

Птица-пересмешник может подражать звукам дятла, издаваемым им ударами клюва по дерезу, мяуканью кошки, воркованью голубя, блеянию ягненка, карканью ворона. Некоторые вороновые птицы (во́роны, воро́ны, галки), а также скворцы и особенно попугаи превосходно имитируют звуки вздоха, кашля, чмоканья губами, щелканья пальцами, свиста и пения и даже членораздельной речи человека, точно воспроизводя интонацию и тембр голоса.

Конечно, такое развитие слуха и голосовых способностей имеет для птиц большое биологическое значение, например, при обнаружении птицами издали живой добычи, при взаимных поисках самцов и самок в период размножения, при уходе за молодью. Известны призывные крики птиц, крики тревоги, угрозы и другие, связанные с выражением эмоциональных состояний птиц и косвенно служащие для особей своего вида сигналами к проявлению того или другого характера поведения (например, при подходе к партнеру для спаривания, избегании опасности, при отпугивании врагов — т. е. при пассивно- или активно-оборонительных реакциях птиц).