การรับรู้และการตอบสนองของสิ่งมีชีวิต ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 วิชาชีววิทยา

การรับรู้และการตอบสนองของสิ่งมีชีวิต

ในวันที่แดดจ้าจนตาหยี ร่างกายของเราอาจตอบสนองต่อสิ่งเร้าอย่างแสงด้วยการหรี่ตาหรือหันหน้าหนีซะ แถมสมองอาจสั่งการให้เอื้อมมือไปปิดหน้าต่างหรือหยิบแว่นกันแดดมาใส่อีก เพื่อน ๆ จะเห็นว่ามนุษย์อย่างเรามีวิธีตอบสนองกับสิ่งเร้าตั้งมากมาย แต่ถ้าเป็นสิ่งมีชีวิตตัวเล็ก ๆ หรือสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวล่ะ จะตอบสนองกับสิ่งเร้าเหล่านี้ยังไงดี? 

ไปเรียนรู้พร้อมกันด้านล่างนี้ หรือดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน StartDee เพื่อเรียนในรูปแบบวิดีโอได้เลย

Banner_N-Dunk_Orange

 

การตอบสนองสิ่งต่อสิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิต 

การรับรู้และการตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิตชั้นสูง เช่น สัตว์มีกระดูกสันหลัง จะเกิดจากการทำงานร่วมกันของ 2 ระบบ ได้แก่ระบบประสาทและระบบต่อมไร้ท่อ โดยรูปแบบการตอบสนองต่อสิ่งเร้ามีลำดับขั้นตอนคร่าว ๆ คือ สิ่งเร้าที่เกิดจากสิ่งแวดล้อมภายในหรือภายนอกร่างกายไปกระตุ้นหน่วยรับความรู้สึก จากนั้นกระแสประสาทจะถูกส่งต่อไปที่เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neuron) หน่วยแปลความรู้สึกหรือระบบประสาทส่วนกลาง (CNS: ) ผ่านเซลล์ประสาทประสานงาน (interneuron หรือ relay neuron) เซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) แล้วจึงจะส่งไปยังหน่วยปฏิบัติงาน ซึ่งก็คืออวัยวะต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่ตอบสนองต่อสิ่งเร้า

การรับรู้และการตอบสนองของสิ่งมีชีวิต1

การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว

การรับรู้และการตอบสนองต่อสิ่งเร้าเป็นหนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต ดังนั้นไม่ว่าจะมีระบบประสาทหรือไม่ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดก็ต้องมีการตอบสนองต่อสิ่งเร้า เพียงแต่รูปแบบการตอบสนองอาจแตกต่างกันไปตามความซับซ้อนของสิ่งมีชีวิต ซึ่งสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกที่เราจะพาทุกคนไปดูก็คือเพื่อนตัวเล็กสุดของเราอย่าง “สิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว” กลุ่มสิ่งมีชีวิตที่ยังไม่มีเซลล์ประสาทเลยซะด้วยซ้ำ!

อะมีบา

อะมีบา (amoeba)

อะมีบาเป็นสิ่งมีชีวิตจำพวกโพรทิสต์ (protist) ชนิดหนึ่ง ถึงจะไม่มีเซลล์ประสาท แต่อะมีบาก็ตอบสนองต่อสิ่งเร้าโดยการเคลื่อนที่ด้วยเท้าเทียม (pseudopods) เข้าหาอาหารและหนีแสง ซึ่งเราเรียกการเคลื่อนที่แบบอะมีบาว่า amoeboid movementพารามีเซียม

พารามีเซียม (paramecium)

พารามีเซียมมีเส้นใยประสานงาน (coordinating fiber) อยู่ใต้ผิวเซลล์ เส้นใยประสานงานนี้จะเชื่อมโยงระหว่างขน (cilia) แต่ละเส้น ทำให้เกิดการประสานงาน การโบกพัดของขนที่อยู่รอบ ๆ ตัวทำให้พารามีเซียมเคลื่อนที่เข้าหรือหนีสิ่งเร้าได้ โดยจะตอบสนองต่อสิ่งเร้า เช่น แสงสว่าง อุณหภูมิ และสารเคมี


ยูกลีนา

ยูกลีนา (euglena)

ถึงจะไม่มีเซลล์ประสาทแต่ยูกลีนาก็มีโครงสร้างรับแสงที่เรียกว่าจุดตา (stigma, eye spot) ทำให้ยูกลีนาตอบสนองต่อความเข้มแสงและทิศทางของแสงได้ นอกจากนี้ยังมีแฟลกเจลลัม (flagellum) สำหรับการเคลื่อนที่ด้วย โดยยูกลีนาจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าจำพวกแสงสว่าง อุณหภูมิ และสารเคมี (คล้าย ๆ กับพารามีเซียมเลย)


การตอบสนองต่อสิ่งเร้าของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง

ฟองน้ำ

ฟองน้ำ (sponge)

สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอย่างฟองน้ำยังไม่มีระบบประสาทหรือเซลล์ประสาท ฟองน้ำสามารถรับรู้ถึงสิ่งเร้าผ่านการทำงานของเซลล์แต่ละเซลล์ แต่ไม่มีการประสานงานระหว่างเซลล์ โดยจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่เป็นแรงกดหรือแรงสัมผัส

ไฮดรา

 

ไฮดรา (hydra)

ไฮดรามีระบบประสาทแบบร่างแห (nerve net) เมื่อมีสิ่งเร้ามากระตุ้นจึงสามารถส่งกระแสประสาทไปได้ทั่วตัว แล้วจึงตอบสนองต่อสิ่งเร้าด้วยการเคลื่อนไหวร่างกาย นอกจากนี้ไฮดรายังถือเป็นสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรก ๆ ที่เริ่มมีระบบประสาทที่แท้จริงด้วย

พลานาเรีย

พลานาเรีย (planaria)

สัตว์ไร้กระดูกสันหลังตัวต่อมาคือพลานาเรีย พลานาเรียมีการพัฒนาระบบประสาทที่มากขึ้น และซับซ้อนขึ้น โดยโครงสร้างเกี่ยวกับระบบประสาทของพลานาเรียประกอบด้วย 3 ส่วนหลัก ได้แก่

  1. ปมประสาทสมอง (ganglia) เป็นการรวมเป็นกลุ่มของเซลล์ประสาทที่บริเวณหัว ทําหน้าที่เป็นสมอง 
  2. เส้นประสาทด้านข้างขนานไปกับด้านท้องของลำตัว 
  3. เส้นประสาทตามขวาง (transverse nerve)

เมื่อเส้นประสาทเหล่านี้เชื่อมต่อกันจึงทำให้ระบบประสาทของพลานาเรียดูคล้ายขั้นบันได

ไส้เดือน

ไส้เดือนดิน (earthworm)

ระบบประสาทของไส้เดือนดินประกอบด้วยปมประสาทขนาดใหญ่คือ “สมอง” อยู่บริเวณหัว มีเส้นประสาทเรียงต่อกันเป็นวงแหวน ทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของระบบประสาท มีปมประสาทอยู่ที่แต่ละปล้องของลำตัว และมีเส้นประสาทด้านท้อง 2 เส้นเชื่อมต่อกันตลอดลำตัวเพื่อรับความรู้สึกและส่งคำสั่งไปยังหน่วยปฏิบัติงานเพื่อตอบสนองต่อสิ่งเร้า

ปลาดาว

ดาวทะเล (sea star)

ดาวทะเลเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่มีระบบประสาทพัฒนามากขึ้น โดยมีโครงสร้างหลัก ๆ คือ

  1. วงแหวนประสาท (nerve ring) อยู่บริเวณรอบปาก 
  2. แขนงประสาท (radial nerve) แยกออกจากวงแหวนประสาทไปเลี้ยงแขน (arm) ต่าง ๆ อยู่ทางด้านล่างของลำตัว
  3. จุดตา (eye spot) บริเวณปลายแขนทำหน้าที่รับแสงโดยการตรวจหาเงาและการเปลี่ยนแปลงของแสง และเชื่อมต่อกับเซลล์ประสาทบริเวณลำตัวที่มีลักษณะเป็นร่างแห
  4. เทนทาเคิล (tentacle) อยู่บริเวณปลายสุดของแขนทุกแฉก ทำหน้าที่รับสัมผัสสารเคมี 
  5. เท้าท่อ (tube feet) และเหงือกที่ผิวหนัง (dermal branchia) สามารถจับความรู้สึกได้

ระบบประสาทของแมลง

แมลง (insect)

ต่อมาคือสัตว์จำพวกแมลง แมลงมีสมองที่บริเวณหัว มีปมประสาทขนาดใหญ่ตลอดความยาวของลำตัว นอกจากนี้ยังมีเส้นประสาททางด้านท้อง (ventral nerve cord) และมีใยประสาทแยกออกมาเป็นส่วนของระบบประสาทรอบนอกด้วย

การตอบสนองของสัตว์มีกระดูกสันหลังและมนุษย์

ระบบประสาทของมนุษย์

สิ่งมีชีวิตกลุ่มสุดท้ายก็คือสัตว์มีกระดูกสันหลังและมนุษย์ ซึ่งถือว่าเป็นกลุ่มที่ระบบประสาทพัฒนาไปมากที่สุด เซลล์ประสาทเกือบทั้งหมดรวมตัวกันที่หัวเป็นสมองมีขนาดใหญ่และเจริญมาก นอกจากนี้เซลล์ประสาทยังรวมตัวกันเป็นเส้นออกจากสมองเป็นแนวยาวตามลำตัวด้านหลัง (dorsal nerve cord) เรียกว่าไขสันหลัง ทั้งสมองและไขสันหลังทําหน้าที่เป็นศูนย์กลางการทำงานของระบบประสาท โดยมีเส้นประสาทแยกออกไปทำหน้าที่รับสัมผัสและตอบสนองทั่วร่างกาย

เพื่อน ๆ สามารถดูวิดดีโอเรื่องนี้ได้ด้วยนะ คลิกดูด้านล่างได้เลย


เรียกได้ว่าพัฒนากันมาไกลมาก ๆ กว่าสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิดจะมีการรับรู้และการตอบสนองที่ดีแบบทุกวันนี้ และถ้าเพื่อน ๆ อยากเรียนรู้เกี่ยวกับระบบประสาทและการตอบสนองของมนุษย์แบบเจาะลึกมากขึ้น ก็สามารถคลิก ๆๆ ไปอ่านบทเรียนเรื่อง ระบบประสาทโซมาติกและรีเฟล็กซ์ (Reflex) ต่อได้เลย หรือจะเรียนบทเรียนออนไลน์อื่น ๆ ของวิชาชีววิทยา ม.4 ก็ได้นะ คลิก
ผนังเซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ และนิวเคลียส หรือ การลำเลียงสารผ่านเยื่อหุ้มเซลล์และการสร้างเวสิเคิล

 

ขอบคุณข้อมูลจาก: หฤษฎ์ ยวงมณี (ครูติ๊ก)

แสดงความคิดเห็น