Fyziologie a evoluce smyslových orgánů živočichů

Člověk – „zrakový“ živočich Pes – „čichový“ živočich 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.

Receptory rovnováhy a polohy těla Sluchové orgány 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 ryb Neuromasty, 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) vousy Ptáci : 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)

Chemoreceptory (čich a chuť) Čichové orgány hmyzu – tykadla Feromony Chuťové orgány hmyzu – mouchy na chodidlech (a na spodním pysku)

Čichové orgány obratlovců – čichový epitel

Chuťové orgány obratlovců I

Termoreceptory I

Magnetické smysly I