А такси ( во множественном числе налоги , [1] [2] [3] / т æ к ы я г / , от древних греческих τάξις (такси) «расположение» [4] ) является движение из организма в ответ на стимул такого как свет или наличие еды. Налоги - это врожденные поведенческие реакции. Такси отличается от тропизма (поворотная реакция, часто рост по направлению к стимулу или от него) тем, что в случае такси у организма есть подвижность. и демонстрирует управляемое движение к источнику стимула или от него. [5] [6] Иногда его отличают от кинезиса - ненаправленного изменения активности в ответ на раздражитель.
Классификация
Налоги классифицируются в зависимости от типа стимула и от того, должна ли реакция организма двигаться к стимулу или от него. Если организм движется навстречу раздражителю, такси положительно, а если удаляется, то такси отрицательно. Например, жгутиковые простейшие рода Euglena движутся к источнику света. Эта реакция или поведение называется положительным фототаксисом , поскольку фототаксис относится к ответу на свет, и организм движется в направлении стимула.
Были идентифицированы многие типы такси, в том числе:
- аэротаксис (стимуляция кислородом )
- анемотаксис ( ветром )
- баротаксис ( давлением )
- хемотаксис ( химическими веществами )
- дуротаксис (по жесткости )
- электротаксис или гальванотаксис ( электрическим током )
- гравитационная ось (под действием силы тяжести )
- гидротаксис (по влажности )
- магнитотаксис (по магнитному полю )
- фототаксис (по свету )
- реотаксис ( потоком жидкости )
- термотаксис (по изменению температуры )
- тигмотаксис (при физическом контакте )
В зависимости от типа присутствующих органов чувств , такси можно классифицировать как клинотаксис , когда организм непрерывно отбирает образцы окружающей среды, чтобы определить направление стимула; tropotaxis , где двусторонние органы чувств используются для определения направления стимула; и телотаксис , когда одного органа достаточно, чтобы установить ориентацию стимула.
Примеры
- Аэротаксис - это реакция организма на изменение концентрации кислорода, и в основном он обнаруживается у аэробных бактерий. [7]
- Анемотаксис - это реакция организма на ветер. Многие насекомые проявляют положительную анемотаксическую реакцию (поворачиваются / летят против ветра) при воздействии на них воздушно-капельным стимулом от источника пищи. Некоторые обонятельные животные демонстрируют анемотаксический поиск при боковом ветре при отсутствии целевого запаха, включая мотыльков, альбатросов и белых медведей. [8] [9] [10]
- Хемотаксис - это реакция, вызванная химическими веществами, то есть реакция на градиент химической концентрации. [7] Например, хемотаксис в ответ на градиент сахара наблюдался у подвижных бактерий, таких как E. coli . [11] хемотаксис также происходит в antherozoids из печеночников , папоротников и мхов в ответ на химические вещества , секретируемых в архегониях . [7] Одноклеточные (например, простейшие) или многоклеточные (например, черви) организмы являются мишенями для хемотаксических веществ. Градиент концентрации химических веществ, образующихся в жидкой фазе, направляет векторное движение отвечающих клеток или организмов. Стимуляторы движения к возрастающим ступеням концентраций считаются хемоаттрактантами , в то время как хемопелленты вызывают удаление химического вещества. Хемотаксис описан в прокариотических и эукариотических клетках, но механизмы передачи сигналов (рецепторы, внутриклеточная передача сигналов) и эффекторы существенно различаются.
- Дуротаксис - это направленное движение клетки по градиенту жесткости.
- Электротаксис (или гальванотаксис) - это направленное движение подвижных клеток вдоль вектора электрического поля . Было высказано предположение, что, обнаруживая электрические поля и ориентируясь на них, клетки могут двигаться к повреждениям или ранам, чтобы восстановить их. Также предполагается, что такое движение может способствовать направленному росту клеток и тканей во время развития и регенерации. Это понятие основано на существовании измеримых электрических полей, которые естественным образом возникают во время заживления, развития и регенерации ран; и клетки в культурах реагируют на приложенные электрические поля направленной миграцией клеток - электротаксисом / гальванотаксисом.
- Энергетические такси - это ориентация бактерий на условия оптимальной метаболической активности путем определения внутренних энергетических состояний клетки. Следовательно, в отличие от хемотаксиса (таксис к определенному внеклеточному соединению или от него), энергетический таксис реагирует на внутриклеточный стимул (например, движущая сила протона , активность NDH-1 ) и требует метаболической активности. [12]
- Гравитаксис (исторически известный как геотаксис) - это направленное движение (вдоль вектора тяжести ) к центру тяжести . Планктонные личинки из краба , Lithodes aequispinus , сочетают положительный фототаксис (движение к свету) и отрицательному gravitaxis (движение вверх). [13] Также личинки полихеты , Platynereis dumerilii , сочетают в себе положительный фототаксис (движение к свету, исходящему от поверхности воды) и индуцированный УФ- излучением положительный гравитаксис (движение вниз), чтобы сформировать пропорционально-хроматический глубиномер . [14] И положительный, и отрицательный гравитаксис обнаружены у различных простейших ( например , Loxodes , Remanella и Paramecium ). [15]
- Магнитотаксис - это, строго говоря, способность ощущать магнитное поле и в ответ координировать движение. Однако этот термин обычно применяется к бактериям, которые содержат магниты и физически вращаются под действием магнитного поля Земли . В этом случае «поведение» не имеет ничего общего с ощущениями, и бактерии более точно описываются как «магнитные бактерии». [16]
- Фаротаксис - это движение к определенному месту в ответ на усвоенные или условные стимулы или навигация с помощью ориентиров. [17] [18]
- Фонотаксис - это движение организма в ответ на звук .
- Фототаксис - это движение организма в ответ на свет, то есть реакция на изменение интенсивности и направления света. [7] [19] Отрицательный фототаксис или движение от источника света демонстрируется у некоторых насекомых, таких как тараканы. [7] Положительный фототаксис, или движение к источнику света, выгоден для фототрофных организмов, поскольку они могут наиболее эффективно ориентироваться для получения света для фотосинтеза . Многие фитофлагелляты , например эвглена , и хлоропласты высших растений обладают положительной фототактикой, двигаясь к источнику света. [7] У прокариот наблюдаются два типа позитивного фототаксиса: скотофоботаксис наблюдается как движение бактерии из области, освещенной микроскопом, когда вход в темноту сигнализирует клетке изменить направление и снова войти в свет; Второй тип положительного фототаксиса - это истинный фототаксис, который представляет собой направленное движение вверх по градиенту к возрастающему количеству света. Существует другая классификация ориентации на темные участки, называемая скототаксисом.
- Реотаксис - это реакция на ток в жидкости. Положительный реотаксис проявляется в повороте рыбы лицом против течения. В текущем потоке такое поведение заставляет их удерживать свое положение в потоке, а не уносить их вниз по потоку. Некоторые рыбы демонстрируют отрицательный реотаксис там, где они избегают течений.
- Термотаксис - это миграция по градиенту температуры. Некоторые слизевые плесени и мелкие нематоды могут перемещаться по удивительно небольшим температурным градиентам менее 0,1 ° C / см. [20] Они, по-видимому, используют это поведение, чтобы достичь оптимального уровня в почве. [21] [22]
- Тигмотаксис - это реакция организма на физический контакт или близость физического разрыва в окружающей среде (например, крысы, предпочитающие плавать у края водного лабиринта). Плодожорка личинки , как полагает, б thigmotatic смысла , чтобы найти фрукты , чтобы питаться. [23]
Терминология, взятая из направления такси
Существует пять типов налогов, основанных на перемещении организмов.
- Клинотаксис происходит у организмов с рецепторными клетками, но без парных рецепторных органов. Ячейки для приема расположены по всему телу, особенно в передней части. Организмы улавливают раздражители , поворачивая голову набок, и сравнивают их интенсивность. Когда интенсивность стимулов одинаково сбалансирована со всех сторон, организмы движутся по прямой линии. Движение личинок мясной мухи и бабочки наглядно демонстрирует клинотаксис.
- Тропотаксис проявляют организмы с парными рецепторными клетками. Когда стимулы, исходящие от источника, одинаково сбалансированы, организмы демонстрируют движение. Из-за этого животные могут двигаться боком, в отличие от клинотаксиса, при котором организмы могут двигаться только по прямой линии. Движение бабочек хариуса и рыбных вшей наглядно демонстрирует тропотаксис.
- Телотаксис требует парных рецепторов. Движение происходит в том направлении, где интенсивность раздражителей сильнее. Телотаксис хорошо виден в движении пчел, когда они покидают свой улей в поисках пищи. Они уравновешивают раздражители как от солнца, так и от цветов, но приземляются на тот цветок, раздражитель которого является для них наиболее интенсивным.
- Менотаксис описывает поддержание организмом постоянной угловой ориентации . Наглядная демонстрация - возвращение пчел в улей ночью и движение муравьев по отношению к солнцу.
- Мнемотаксис - это использование памяти для отслеживания следов, оставленных организмами во время путешествия в дом или из дома.
Смотрите также
- Передвижение животных
- Гаптотаксис
- Механотаксис
- Оптомоторный отклик
- Тропизм
Рекомендации
- ^ "такси" - через Свободный словарь.
- ^ «Определение ТАКСИ» . www.merriam-webster.com .
- ^ «определение такси» . www.dictionary.com .
- ^ τάξις в греко-английском лексиконе Лидделла и Скотта, Clarendon Press, Oxford, 1940
- ^ Kendeigh, SC (1961). Экология животных . Prentice-Hall, Inc., Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси, стр. 468 с.
- ^ Dusenbery, Дэвид Б. (2009). Жизнь в микромасштабе , гл. 14. Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс. ISBN 978-0-674-03116-6 .
- ^ а б в г д е Мартин, EA, изд. (1983). Словарь Macmillan по естественным наукам (2-е изд.). Лондон: Macmillan Press. п. 362. ISBN. 0-333-34867-2.
- ^ Кеннеди, Дж. С.; Марш, Д. (1974). «Регулируемый феромонами анемотаксис у летающих бабочек». Наука . 184 (4140): 999–1001. DOI : 10.1126 / science.184.4140.999 . PMID 4826172 . S2CID 41768056 .
- ^ Невитт, Габриэль А .; Лосекут, Марсель; Weimerskirch Weimerskirch, Анри (2008). «Свидетельства обонятельного поиска странствующего альбатроса Diomedea exulans» . PNAS . 105 (12): 4576–4581. DOI : 10.1073 / pnas.0709047105 . PMC 2290754 . PMID 18326025 .
- ^ Тогунов, Рон (2017). «Пейзажи с ветром и обонятельная добыча пищи у крупного плотоядного животного» . Научные отчеты . 7 : 46332. дои : 10.1038 / srep46332 . PMC 5389353 . PMID 28402340 .
- ^ Бласс, EM (1987). «Опиоиды, сладости и механизм положительного аффекта: широкие мотивационные последствия». В Доббинге, Дж. (Ред.). Сладость . Лондон: Springer-Verlag. С. 115–124. ISBN 0-387-17045-6.
- ^ Schweinitzer T, Josenhans C. Такси бактериальной энергии: глобальная стратегия? Arch Microbiol. Июль 2010; 192 (7): 507-20.
- ^ К.Ф. Адамс и А.Дж. Пол (1999). "Фототаксис и геотаксис адаптированных к свету зоэев золотого камчатского краба Lithodes aequispinus (Anomura: Lithodidae) в лаборатории". Журнал биологии ракообразных . 19 (1): 106–110. DOI : 10.2307 / 1549552 . JSTOR 1549552 .
- ^ Верасто, Чаба; Гюманн, Мартин; Цзя, Хуэйонг; Раджан, Винот Бабу Видин; Безарес-Кальдерон, Луис А .; Пиньейро-Лопес, Кристина; Рандел, Надин; Шахиди, Реза; Michiels, Нико К .; Ёкояма, сёдзо; Тессмар-Райбле, Кристин; Жекели, Гаспар (29 мая 2018 г.). «Цепи цилиарных и рабдомерных фоторецепторных клеток образуют измеритель спектральной глубины в морском зоопланктоне» . eLife . 7 . DOI : 10.7554 / eLife.36440 . PMC 6019069 . PMID 29809157 .
- ^ Т. Фенчел и Б.Дж. Финли (1 мая 1984 г.). «Геотаксис в мерцательных простейших Loxodes » . Журнал экспериментальной биологии . 110 (1): 110–133.
- ^ Dusenbery, Дэвид Б. (2009). Жизнь в микромасштабе, стр. 164–167. Издательство Гарвардского университета, Кембридж, Массачусетс ISBN 978-0-674-03116-6 .
- ^ pharotaxis в Word Info
- ^ Бэрроуз, Эдвард М. (2011). Настольный справочник по поведению животных: Словарь поведения, экологии и эволюции животных, третье издание (3, иллюстрированное, исправленное изд.). CRC Press. п. 463. ISBN. 9781439836521.
- ^ Мензель, Рандольф (1979). «Спектральная чувствительность и цветовое зрение у беспозвоночных». В Х. Отруме (ред.). Сравнительная физиология и эволюция зрения у беспозвоночных - A: фоторецепторы беспозвоночных . Справочник по сенсорной физиологии. VII / 6A. Нью-Йорк: Springer-Verlag. С. 503–580. См. Раздел D: Поведение, зависящее от длины волны и цветовое зрение. ISBN 3-540-08837-7.
- ^ Dusenbery, Дэвид Б. (1992). Сенсорная экология , с.114. WH Freeman, Нью-Йорк. ISBN 0-7167-2333-6 .
- ^ Dusenbery, Д. Б. Поведенческие экологии и Социобиология , 22: 219-223 (1988). «Недопустимая температура приводит к выходу на поверхность:…»
- ^ Dusenbery Д.Б. Биологическая кибернетика , 60: 431-437 (1989). «Простое животное может использовать сложную скороговорку стимула, чтобы найти место:…»
- ^ Джексон, Д. Майкл (1982-05-15). «Поисковое поведение и выживаемость плодовых бабочек 1-го возраста» . Анналы Энтомологического общества Америки . 75 (3): 284–289. DOI : 10.1093 / АФАР / 75.3.284 . ISSN 0013-8746 .
Внешние ссылки
- Обнаружение растений-хозяев насекомыми: ориентация, сенсорный ввод и шаблоны поиска