БИОЛОГИЯ Если вам больно, вы живы Елена КЛИМЕНКО

Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
1
БИОЛОГИЯ
Если вам больно, вы живы
Елена КЛИМЕНКО, учитель биологии
МОУ «Гимназия №24»
города Калуги,
лауреат Всероссийского конкурса «Учитель
года
России-2009»,
кандидат
биологических наук
Предметная тема: Эволюция нервной системы и органов чувств у
животных.
Воля судьбы такова, что присуща всем
тварям разумность. Эмпедокл
Цель урока:
На основе изучения основных этапов эволюции нервной системы и органов чувств животных,
познакомится с философскими категориями чувства, ощущения и разум. Способствовать
формированию научной картины мира, собственной мировоззренческой позиции.
Задачи:
1. Изучить основные этапы эволюции нервной системы и органов чувств животных.
2. Способствовать формированию представлений учащихся о таких понятиях, как чувства,
ощущения и разум.
3. Способствовать формированию у учащихся такого подхода к изучению предметов и явлений,
который предусматривает изучение их с разных точек зрения, основываясь на методические
приёмы различных наук.
4. Способствовать духовно-нравственному развитию школьников.
1. Актуализация знаний
Какие чувства присущи человеку? Обоняние, осязание, равновесие, зрение, слух, вкус.
Испытывали ли вы чувство боли? Сопереживали ли чужой боли? В чем сходство и
различие испытанных ощущений?
На этом уроке мы познакомимся с основными этапами эволюции нервной системы и
органов чувств животных, рассмотрим смыслы, которые вкладывают представители разных
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
2
научных школ в понятия чувства и ощущения. Рассмотрим, как формирование чувств человека
(сострадания, вины, горя, радости) связаны с ощущениями, которые мы получаем с помощью
органов чувств (боли, химического чувства, обоняния, зрения, осязания). Мы попытаемся
выяснить, что же такое разум, на каких этапах эволюции он возник, и что способствовало
возникновению разума. Мы будем рассуждать на тему, присущ ли разум некоторым животным,
или они обладают интеллектом? И где граница между интеллектом и разумом? И, наконец,
зададимся вопросом, возможно ли развитие чувств без соответствующих ощущений (например,
чувства сострадания без чувства боли).
2. Эволюция органов чувств у животных. Работа с таблицами, текстовыми материалами,
текстом учебника [Латюшин В. В. , Шапкин В. А., 2005, параграф 43, 44]
Появление многоклеточных организмов явилось первичным стимулом для
дифференциации систем связи, которые обеспечивают целостность реакций организма,
взаимодействие между его тканями и органами. Регуляция функций организма осуществляется
гуморальным путем – посредством гормонов и продуктов жизнедеятельности, поступающих в
кровь и лимфу, а так же за счет нервной системы, которая обеспечивает передачу нервных
импульсов, осуществляется быстрее и более точно направлена. Характер взаимоотношений
организмов с внешней средой определяется уровнем развития нервной системы. Основная
структура нервной системы – нейрон, высокоспециализированная нервная клетка, способная
трансформировать сигналы внешней среды в нервные импульсы и передавать их другим клеткам.
Основное свойство нервной ткани – возбудимость и проведение импульса.
Самой простой реакцией на внешнее воздействие является раздражимость.
Раздражимость — способность реагировать на внешнее воздействие изменением своих физикохимических и физиологических свойств. Раздражимость является универсальным проявлением
жизнедеятельности всех биосистем (Википедия). Таким образом, раздражимость - это
способность организмов реагировать на биологически значимые внешние воздействия некими
изменениями. Этим свойством обладают даже те организмы, которые не имеют нервных клеток,
например, простейшие.
Ответная реакция организма на внешние воздействия при участии нервной системы
называется рефлексом.
Сведения об окружающем мире организм получает благодаря специальным
чувствительным органам – нервным образованиям периферической части нервной системы.
Благодаря органам чувств у организма осуществляется целостное восприятие окружающего мира.
Наличие органов чувств позволяет животным получать различную информацию, реагировать на
неё в зависимости от её значения и определять характер собственных действий в данной
ситуации. Благодаря органам чувств одновременно с детальным анализом предметов и явлений
внешнего мира происходит непрерывный синтез различных ощущений. Благодаря этому и
осуществляется целостное восприятие окружающего мира [4].
Рассмотрим эволюцию органов чувств и нервной системы у животных.
Таблица 1.
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
3
Эволюция нервной системы и органов чувств животных.
Систематическое положение
Тип
Класс
Саркожгутиконос
цы
Саркодовые
Нервная система
Органы чувств
Представители
Нет.
Нет.
Реакция на раздражение.
Рецепторы осязания всей
поверхностью клеточного
тела у амебы, реснички у
инфузорий), химического
чувства (солёность воды у
инфузорий), света
(светочувствительный глазок
у эвглены).
Амёба
обыкновенна
я
Жгутиконосцы
Эвглена
зелёная
Инфузории
Инфузории
Кишечнополостн
ые
Гидроидные
Диффузного типа
Чувствительные щупальца со
стрекательными клетками.
Раздражения воспринимают
нервные клетки.
Пресноводны
й полип гидра
Плоские черви
Ленточные
Парные головные нервные
узлы - ганглии, от которых
отходят два нервных ствола,
соединяющиеся кольцевыми
перемычками.
Нет
Бычий цепень
Ресничные
Головной нервный узел, два
нервных ствола
Два глаза, осязательные
головные лопасти, органы
равновесия.
Белая
планария
Круглые черви
Круглые черви
Окологлоточное нервное
кольцо, парные нервные
стволы
На головном конце
чувствительные сосочки и
маленькие щелевидные
углубления – органы
химического чувства.
Аскарида
человеческая
Кольчатые черви
Малощетинковые
Узлового типа. В голове –
окологлоточное нервное
кольцо. Брюшная нервная
цепочка.
Светочувствительные и
осязательные клетки.
Дождевой
червь
Моллюски
Брюхоногие
Узлового типа.
Окологлоточное нервное
кольцо. Четыре пары нервных
узлов.
Глаза, щупальца – органы
осязания, статоцист.
Большой
прудовик
Двустворчатые
То же, но три пары нервных
узлов.
Осязательные клетки в ноге и
по краям мантии. Органы
равновесия – у основания
ноги, химического чувства – в
жабрах..
Беззубка
Инфузориятуфелька.
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
4
Членистоногие
Хордовые
Головоногие
Ганглии ее сливаются и
образуют общую
окологлоточную массу —
головной мозг. От заднего
отдела головного мозга
отходят два крупных
мантийных нерва и образуют
два больших звездчатых
ганглия. Таким образом, у
головоногих наблюдается
высокая степень цефализации.
Глаза аналогичны глазам
млекопитающих
Осьминог
Ракообразные
Окологлоточное нервное
кольцо и брюшная нервная
цепочка
Сложные глаза, усики
(органы обоняния, осязания.
Равновесия, слуха)
Речной рак
Паукообразные
Простые глаза (4 пары),
ногощупальца, органы слуха
Паук крестовик
Насекомые
Сложные и простые глаза,
обонятельные и
осязательные усики.
Майский жук
Ланцетник
Нервная трубка
Щупальца,
светочувствительные глазки
(глазки Гессе – расположены
вдоль нервной трубки),
осязание по всему телу
Ланцетник
Костные рыбы
Головной мозг из 5 отделов,
спинной мозг в
спинномозговом канале
позвоночника, нервы.
Передний отдел головного
мозга рыб относительно
небольшой. Наиболее развит
средний мозг и его
зрительные доли.
Глаза, органы слуха
(внутренне ухо), осязания
(боковая линия), обоняния,
равновесия, вкуса.
Речной окунь
Земноводные
Головной мозг из 5 отделов,
спинной мозг в
спинномозговом канале
позвоночника, нервы.
Передние доли головного
мозга хорошо развиты и
разделены на два полушария.
Мозжечок развит слабо.
Глаза, органы слуха
(внутренне и среднее),
осязания, обоняния, вкуса.
Лягушка
прудовая
Пресмыкающиеся
Головной мозг из 5 отделов,
спинной мозг в
спинномозговом канале
позвоночника, нервы.
Появляется кора больших
полушарий. В связи со
Глаза, органы слуха (среднее
и внутреннее ухо), осязания
(осязательные волоски на
чешуйках и связанные с
осязательными пятнами –
скоплениями чувствительных
Ящерица
прыткая
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
5
сложными движениями
хорошо развит мозжечок.
клеток, язык у ящериц и
змей), обоняния, вкуса.
Птицы
Головной мозг из 5 отделов,
спинной мозг в
спинномозговом канале
позвоночника, нервы. В коре
появляются центры зрения,
движения (хорошо развиты
зрительные доли, мозжечок
крупный, имеет извилины).
Глаза (большие, хорошо
развиты, зрение
монокулярное, кроме сов),
органы слуха (среднее и
внутреннее ухо), осязания,
обоняния, вкуса.
Сизый голубь
Млекопитающие
Головной мозг из 5 отделов,
спинной мозг в
спинномозговом канале
позвоночника, нервы. Развита
кора головного мозга,
имеющая извилины. В ней –
центр органов чувств и
регуляции инстинктов.
Глаза, уши (наружное,
среднее и внутреннее),
органы обоняния (хорошо
развиты), осязания (в т. ч.
вибриссы), вкуса.
Собака
домашняя
3. Разум, мышление, чувство, ощущение. Обсуждение с классом.
Разум — это способность человека как
биологического вида живого организма
существовать как социальный организм. И. И.
Гециу, «О разуме человека»
Сердце подвластно разуму. Чувства
подвластны сердцу. Разум подвластен
чувствам. Круг замкнулся. С разума начали,
разумом кончили. Вот и выходит, что всё
мироздание — это суть игра моего ума. А если
вы со мной согласитесь, то и вашего тоже (граф
Калиостро, фильм «Формула любви»).
Вопросы для обсуждения.
1. Назовите чувства, которые вы когда–либо испытывали.
2. Какие ощущения может испытывать человек?
3. Соотнесите понятия чувства и ощущения.
4. Что такое разум?
Текст для учителя (по материалам Википедии – свободной энциклопедии)
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
6
В советско-российской психологической школе принято считать «ощущение» и «чувство»
синонимами, однако это не всегда верно для других психологических школ. Другие
эквиваленты термину «ощущения» — сенсорные процессы и чувствительность.
Чу́ вство — эмоциональный процесс человека, отражающий субъективное оценочное
отношение к материальным или абстрактным объектам. Чувства отличают от аффектов, эмоций и
настроений. В просторечии и в некоторых словосочетаниях (например «орган чувств») чувствами
также называют ощущения.
Чувствами называют процессы внутренней регуляции деятельности человека,
отражающие смысл (значение для процесса его жизнедеятельности), который имеют для него
реальные или абстрактные, конкретные или обобщённые объекты, или, иначе говоря, отношение
субъекта к ним. Чувства обязательно имеют осознаваемую составляющую в виде субъективного
переживания. Несмотря на то, что чувства являются, по своей сути, специфическим обобщением
эмоций, их выделяют как самостоятельное понятие, так как они обладают особенностями, не
присущими эмоциям самим по себе.
Чувства отражают не объективную, а субъективную, обычно бессознательную оценку
объекта. Возникновение и развитие чувств выражает формирование устойчивых эмоциональных
отношений (иначе говоря «эмоциональных констант») и основывается на опыте взаимодействия с
объектом. В связи с тем, что этот опыт может быть противоречивым (иметь как позитивные, так и
негативные эпизоды), чувства по отношению к большинству объектов чаще всего двойственны и
могут быть как позитивными, так и негативными.
В отличие от эмоций и настроений, чувства имеют выраженную объектную привязку: они
возникают по отношению к кому или чему-либо, а не к ситуации в целом. «Я боюсь этого
человека» — это чувство, а «Мне страшно» — это эмоция.
Часто среди чувств выделяют страсть — сильное чувство, захватывающее человека глубоко
и надолго.
Ощуще́ ние — психическое отражение отдельных свойств и состояний внешней среды,
возникающее при непосредственном воздействии на органы чувств, дифференцированное
восприятие субъектом внутренних или внешних стимулов и раздражителей при участии нервной
системы.
Виды человеческих ощущений
Дистантные ощущения
Зрение
Слух
Обоняние
Контактные ощущения
Вкус
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
7
Тактильные ощущения
Боль
Температурные ощущения
Вибрационные ощущения
Кинестетические ощущения
Глубинные ощущения
Чувствительность от внутренних органов
Мышечная чувствительность
Вестибулярная чувствительность
Головокружение (симптом)
Классификация ощущений
Разделение ощущений по критерию принадлежности к специализированным
анализаторам, ответственным за их обработку. Выделяют ощущения: зрительные, слуховые,
тактильные, вкусовые, обонятельные, проприорецептивные, двигательные. По расположению
рецепторов все ощущения делятся на три группы.
К первой группе относятся ощущения, которые связаны с рецепторами, находящимися на
поверхности тела: зрительные, слуховые, обонятельные, вкусовые и кожные ощущения. Это
экстерорецептивные ощущения.
Ко второй группе относятся интерорецептивные ощущения, связанные с рецепторами,
находящимися во внутренних органах.
К третьей группе относятся кинестезические (двигательные) и статические ощущения,
рецепторы которых находятся в мышцах, связках и сухожилиях - проприорецептивные ощущения
(от лат. ”- собственный).
В зависимости от модальности анализатора различаются следующие виды ощущений:
зрительные, слуховые, кожные, обонятельные, вкусовые, кинестезические, статические,
вибрационные, органические и болевые. Различаются также контактные и дистантные ощущения.
Разум — это способность материальной системы осознавать своё существование в
окружающей среде и отображать, передавать в форме (виде) знаков и знаковых систем; это
способность соизмерять взаимозависимости и взаимодействия материальных систем, определяя
закономерности; это способность, используя определённые закономерности, действовать и
изменять окружающую среду в соответствии со своими потребностями (Сергей Речка).
Разум
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
8
- основа синтезирующей творческой деятельности, создающая новые идеи, выходящие за
пределы сложившихся систем, дающая способность открывать и целеполагать (способность
комбинировать полученные знания и создавать новые знания);
- высшая, существенная для человека, как такового, способность мыслить всеобще,
способность отвлечения и обобщения, включающая в себя и рассудок.
Разум, сознание, мышление, ум, помимо своих значений в лексике, имеют одно значение определение. И они в этом значении являются синонимами.
Для образования мышления необходимо присутствие одновременно четырёх факторов:
Мозг.
Органы чувств (глаза, нос, уши, кожа, язык).
Внешняя действительность (объект, с которым взаимодействуют индивиды способом,
определённым обществом, стоящим на определённой ступени развития).
Общество, находящееся на определённом уровне развития. Этот уровень и будет в
среднем определять уровень мышления каждого индивида этого общества.
Перечисленные факторы создают модель разума (сознания). Без участия хотя бы одного из
перечисленных факторов, мышление (разум) не образуется. Таким образом, мышление (разум)
представляет собой процесс соединения чувственного восприятия (ощущения вещей или
явлений), переданного органами чувств мозгу, с предварительной информацией об этих вещах,
посредством чего и осуществляется осознание (понимание) той или иной вещи или явления.
4.
Есть
ли
разум
у
животных?
science.ua/2010/01/09/dolphins-intelligence/)
(по
материалам
Википедии
и
сайта
«…чрезвычайно трудно точно указать, по
поводу каких животных можно говорить об
интеллектуальном поведении, а по поводу каких
– нет. Очевидно, речь может идти лишь о
высших позвоночных, но явно не только о
приматах, как это до недавнего времени
принималось".
К.Э. Фабри
Можно сказать, что, хотя многие животные, кроме человека, способны к мышлению,
разум у них проявляется лишь в исключительных случаях, в целом животные обладают рассудком,
интеллектом, высокоразвитыми инстинктами и другими адаптивными способностями. Поэтому
мы предпочтем говорить не о разуме, а о интеллекте животных.
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
9
Под интеллектом у животных понимается совокупность высших психических функций, к
которым относятся мышление, способность к обучению и коммуникации.
О развитии интеллекта могут свидетельствовать как поведение, так и строение головного
мозга. Большую популярность приобрели тесты на интеллект для приматов, аналогичные тем, что
используются в широко распространённых тестах на интеллект для человека.
Таблица 2
Некоторые эксперименты по обучению обезьян языку
Имя
исследователя
Имя животного
Аллен и Беатрис
Уошо (шимпанзе)
Гарднеры
Язык
Язык глухонемых (Амслен)
Дэвид Примак
и Энн Джеймс
Примак
Сара (шимпанзе),
Элизабет, Пиони
Оригинальный (использовались фигурные жетоны
для обозначения слов английского языка)
Дьюэйн Румбо
(англ. Duane
Rumbaugh)
Лана
Специально разработанный
искусственный язык
на основе лексиграмм.
Коко (горилла)
язык жестов (около тысячи знаков[16])
Франсина
Паттерсон
По мнению некоторых специалистов, если сравнить животных по уровню интеллекта, то
царем зверей окажется вовсе не лев. Первое место займут дельфины, а второе – слоны.
Обезьянам же достанется только четвертое место. Чем же объясняется такая «расстановка» в
«хит-параде» способностей?
Изучения поведения показали, что дельфинам присущи самосознание и деление на
отдельные личности, которые, к тому же, могут задумываются о будущем (что, согласитесь,
характерно не для каждого человека). Исследования также определили, что «общество»
дельфинов имеет сложную социальную структуру и состоит из индивидуумов, которые
сотрудничают друг с другом с целью решения сложных проблем, добычи пищи и т.д. Кроме того,
дельфины, словно по цепочке, передают друг другу новые черты поведения и приобретенные
навыки.
Работа, проведённая профессором психологии Городского университета Нью-Йорка
Дианой Рейс (Diana Reiss), показала, что дельфины узнают себя в зеркале и могут использовать
его для «исследования» других частей их тела (способность, раннее обнаруженная только у
людей, обезьян, слонов и свиней). В другом же исследовании Рейс удалось обучить подопытных
дельфинов элементарному языку, основанному на символах.
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
10
Дельфины очень эмоциональны, и это может влиять на процесс обучения. Например, в
ходе научных экспериментов рассерженный или раздраженный дельфин делает больше ошибок,
чем спокойный. Если же человек ударит или накажет дельфина, животное откажется выполнять
его задания и работать с ним в паре. Поэтому при обучении и исследовании дельфинов их
поощряют пищей, играми, а также лаской и добрым отношением [3].
У дельфинов хорошо развито имитационное поведение. Они довольно легко запоминают
и повторяют действия других особей. Например, возле берегов Австралии в 2008 году была
замечена стая дельфинов, где вожак умел стоять на хвосте. Другие члены клана достаточно
быстро переняли эту способность, подражая вожаку. При этом стоит учесть, что это не было
требованием иерархии. Дельфины решили повторить трюк вожака из интереса и любопытства.
Мозг дельфина хранит большое количество информации, полученной разными
способами. Но помимо ее накопления, дельфины умеют ее использовать. Им не чужд
исследовательский подход, и он проявляется у них чаще, чем пассивность или осторожность. Они
быстро оценивают ситуацию и подстраивают под нее свое поведение, хорошо ориентируются в
происходящем. Некоторые исследователи полагают, что дельфины способны на жертвы, вполне
отдавая себе отчет о последствиях.
5. Зачем нам даны ощущения, чувства и разум?
Подлинный разум всегда нравственен, всегда
основывается на подлинной человеческой
чувственности.
Э. В. Ильенков, «Право на творчество»
Итак, ощущения даны нам для того, чтобы воспринимать окружающую действительность,
чувства, чтобы иметь своё отношение к объектам и явлениям, а разум необходим нам для того,
чтобы всё это осознавать, существовать в социуме, передавать накопленный опыт.
3 декабря 2010 годы на канале НТВ был показан документальный фильм Павла Лобкова
«Жизнь без боли». В ходе работы над фильмом, изучив редчайшие случаи врожденной
нечувствительности к боли, его авторы поняли - если вам больно, то вы живы. В фильме
рассказывается о мальчике, родившемся с наследственным дефектом – неспособностью
воспринимать боль. Это свойство лишило ребенка осторожности, у него постоянные переломы.
Но это не самое страшное. Страшно то, что не обладая способностью чувствовать боль, этот
ребёнок не получил способность сопереживать. Да и как можно понять того, кто испытывает боль,
если сам никогда не испытывал этого чувства? Мальчик, лишенный этого "подарка" эволюции
эгоистичен, он не ценит ни свою жизнь, ни жизнь, здоровье и настроение близких ему людей.
«Цават танем» - древнее армянское приветствие, дословно означающее "возьму твою
боль". Не было бы боли, не было бы сочувствия и альтруизма.
Не было бы ощущений и разума, не было бы чувств, не было бы любви, сострадания,
ненависти, страсти. И возможно, не было бы человека, или он был бы совсем другим.
Интернет-проект
«Учительской газеты»
№11от 21 декабря 2010 года
11
Список использованной литературы.
1. Латюшин В. В. Биология. Животные: Учеб. для 7 кл. Общеобразоват. Учеб. заведений/ В. В.
Латюшин, В. А. Шапкин. – 3-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2005. – 304 с: ил.
2. ru.wikipedia.org
3. science.ua/2010/01/09/dolphins-intelligence/
4. Пепеляева О. А., Сунцов И. В. Биология 7 (8) класс. Универсальные поурочные разработки.
– М.: ВАКО, 2006. – 432 с.
5. Богданова Т. Л., Солодова Е. А. Биология: справочник для старшеклассноков и
поступающих в вузы/ Т. Л. Богданова, Е. А. Солодова. – 3-е изд. – М.: АСТ-ПРЕСС ШКОЛА,
2008. – 816 с.: ил.
6. Сидоров Е. П. Пособие для поступающих в вузы. Зоология./Е. П. Сидоров. – М., 1992. – 238
с.: ил.