ระบบประสาทและอวัยวะรับสัมผัสของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ระบบ ย่อย อาหาร ของ สัตว์ มี กระดูกสันหลัง การเคลื่อนไหวของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
ระบบประสาทและอวัยวะรับสัมผัสของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
ระบบประสาทในคนและสัตว์มีกระดูุกสันหลัง
มีระบบประสาทพัฒนามาก เซลล์เกือบทั้งหมดรวมกันอยู่ที่ส่วนหัว มีขนาดใหญ่
และเจริญเติบโต มีการพัฒนาไปเป็นสมอง ส่วนที่ทอดยาวตามลำตัวทางด้านหลัง
เรียกว่า ไขสันหลัง(spinal cord)
สมองและไขสันหลังทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางของระบบประสาทโดย
มีเส้นประสาทแยกออกมาจากสมองและไขสันหลัง
สมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังขณะที่ยังเป็นเอ็มบริโอมีลักษณะ เป็นหลอดกลวง
เรียกว่า นิวรัลทิวบ์ (neural tube) ที่โป่งออก แบ่งออกเป็น 3 ส่วน คือ สมองส่วนหน้า
สมองส่วนกลางและสมองส่วนหลัง ซึ่งอยู่ก่อนไขสันหลัง ต่อมาสมองส่วนต่างๆ
โดยเฉพาะสมองส่วนหน้าและสมองส่วนหลังได้พัฒนาเป็นส่วนต่างๆ ที่มา : แบบเรียนชีววิทยาเล่ม 3 กระทรวงศึกษาธิการ ที่มา : แบบเรียนชีววิทยาเล่ม 3 กระทรวงศึกษาธิการ จากการศึกษาเปรียบเทียบระบบประสาท
ของสัตว์มีกระดูกสันหลังชนิดต่าง ๆ ทำให้ทราบว่า
สมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังมีพัฒนาการเป็น
สมองส่วนหน้าสมองส่วนกลางและสมองส่วนหลัง
เหมือนกัน แต่มีรูปร่างของสมองแตกต่างกัน
ไปตามระดับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต
การเคลื่อนไหวของสัตว์มีกระดูกสันหลัง
ารเคลื่อนที่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิด เช่น แมงกะพรุนมีของเหลวที่เรียกว่า มีโซเกลีย (mesoglea) แทรกอยู่ระหว่างเนื้อเยื่อชั้นนอกและเนื้อเยื่อชั้นใน การเคลื่อนที่ของแมงกะพรุนเกิดจากการหดตัวของเนื้อเยื่อบริเวณขอบกระดิ่งและ ที่ผนังลำตัวสลับกันทำให้เกิดแรงดันของน้ำผลักตัวแมงกะพรุนให้พุ่งไปในทิศ ทางตรงข้ามกับน้ำที่พ่นออกมา ดังภาพที่ 7-4
ภาพที่ 7-4 ก. แมงกะพรุนแสดงมีโซเกลีย ข. การเคลื่อนที่ของแมงกะพรุน
เชื่อมโยงกับฟิสิกส์
การเคลื่อนที่ของแมงกะพรุนและหมึกเกิดจากการพ่นน้ำออกมาและขณะเดียวกัน น้ำที่พ่อออกมาก็จะมีแรงดัน ให้สัตว์เคลื่อนที่ไปทิศตรงข้ามตามกฎการเคลื่อนที่ข้อที่ 3 ของนิวตัน
การเคลื่อนที่ของหมึกเกิดจากการหดตัวของกล้ามเนื้อบริเวณลำตัวทำให้น้ำภายในลำตัวพ่อออกทางท่อ ไซฟอน (siphon) ซึ่งเป็นท่อสำหรับพ่นน้ำออกมาดันให้ลำตัวของหมึกเคลื่อนที่ไปในทิศทางตรงกับทิศทางของน้ำที่พ่อออกมาดังภาพที่ 7-5
ภาพที่ 7-5 การเคลื่อนที่ของหมึก
ดาวทะเลมีการเคลื่อนที่โดยอาศัยแรงดันของน้ำเช่นเดียวกันแต่อาศัยน้ำจากภายนอกร่างกายช่วยในการเคลื่อนที่ นักเรียนคิดว่าน้ำจากภายช่วยให้ดาวทะเลเคลื่อนที่ได้อย่างไร
ภาพที่ 7-6 ก. ระบบท่อน้ำของดาวทะเล ข. การยืดยาวและหดตัวสั้นลงของทิวบ์ฟีท
จะเห็นว่า ระบบท่อน้ำของดาวทะเลประกอบด้วยมาดรีโพไรต์ (meteorite) และเอมพูลลา(ampoule) ซึ่งมีลักษณะคล้ายกระเปาะอยู่ติดกับทิวบ์ฟีท(tube feet) ดังภาพที่ 7-6 ก.
เมื่อนำทะเลไหลเข้าทางมาตรีโพไรต์จนถึงแอมพูลลากล้ามเนื้อบริเวณแอมพูลลาจะ หดตัวดันน้ำไปยังทิวบ์ฟีททำให้ให้ทิวบ์ฟิทยืดยาวไปแตะพื้นใต้น้ำ ขณะเดียวกันลิ้นที่บริเวณแอมพลูลาจะปิดป้องกันมิให้น้ำไหลกลับออกไปทางท่อ ด้านข้าง จากนั้นกล้ามเนื้อของทิวบ์ฟิทจะหดตัวทำให้ทิวบ์ฟิทสั้นลง ดันน้ำกลับไปที่แอมพลูลาตามเดิม การยิดหดของทิวบ์ฟิทหลายๆ อันต่อเนื่องกันทำให้ดาวทะเลเคลื่อนที่ได้ นอกจากนี้ปลายสุดของทิวบ์ฟิทยังมีลักษณะคล้าย แผ่นดูด(sucker) ทำให้การยืดเกาะกับพื้นผิวขณะเคลื่อนที่มีประสิทธิภาพดียิ่งขึ้น
การเคลื่อนที่ของสัตว์ที่กล่าวมาแล้ว ล้วนเป็นการเคลื่อนที่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่อาสัยอยู่ในน้ำทั้งสิ้น สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังที่อาศัยอยู่บนบกมีการเคลื่อนที่อย่างไร
ไส้เดือนดินเป็นสัตว์บกที่ไม่มีกระดูกสันหลังมีกล้ามเนื้อเจริญดี ไส้เดือนดินมีการเคลื่อนที่อย่างไร นักเรียนจะได้ศึกษาจากกิจกรรมต่อไปนี้
กิจกรรมที่ 7.1 การเคลื่อนที่ของไส้เดือนดิน
วัสดุอุปกรณ์
1.ไส้เดือนดิน
2. แผ่นกระจกใส
3. แว่นขยาย
วิธีการทดลอง
ให้นักเรียนสังเกตโครงสร้างและลักษณะการเคลื่อนที่ของไส้เดือนดินบนแผ่นกระจกใสแล้วบันทึก
-ลักษณะการเคลื่อนที่ของไส้เดือนดินเป็นอย่างไร
-ไส้เดือนดินใช้โครงสร้างใดบ้างในการเคลื่อนที่
-ลักษณะการเคลื่อนที่ของไส้เดือนดินเกิดจากการทำงานของโครงสร้างใดเป็นสำคัญ
จากการศึกษาโครงสร้างภายในของไส้เดือนดินบว่าผนังลำตัวของไส้เดือนดินประกอบ ด้วยกล้ามเนื้อ 2 ชุด โดยมีกล้ามเนื้อชุดหนึ้งเป้นกล้ามเนื้อที่เรียงตัวเป็นวงรอบลำตัว เรียกว่า กล้ามเนื้อวง
(circular muscle) อีกชุดหนึ่งมีลักษณะเรียงตามยาวขนานกับลำตัวเรียกว่า กล้ามเนื้อตามยาว(longitudinal muscle) ดังภาพที่ 7-7 กล้ามเนื้อทั้ง 2 ชุดเกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของไส้เดือนดินอย่างไร
ขณะที่ไส้เดือนดินเคลื่อนที่จะใช้โครงส้รางเล็กๆ ที่ยื่นออกมาจากผนังลำตัว เรียกว่า เดือย(setae) จิกดินไว้เพื่อไม่ให้ส่วนท้ายของลำตัวเคลื่อนที่ ขณะเดียวกันกล้ามเนื้อวงที่ด้านหัวหดตัว กล้ามเนื้อตามยาวจะคลยตัว ปล้องจะยืดยาวออก ทำให้ลำตัวเคลื่อนไปข้างหน้าแล้วใช้ริมฝีปากที่อยู่ส่วนหน้าสุดของปล้องแรก ยึดส่วนหัวไว้กับดิน แต่เมื่อกล้ามเนื้อตามยาวหดตัว กล้ามเนื้อวงจะคล้ายตัว ทำให้ปล้องนั้นโป่งออก สามารถดึงส่วนท้ายของสัตว์ที่เคลื่อนที่ไปข้างหนาได้ การหดตัวของกล้ามเนื้อทั้งสองชุดจะต่อเนื่องกัยคล้ายระลอกคลื่น โดยเริ่มจากปลายด้านหัวมาสู่ปลายส่วนท้ายของลำตัว ดังภาพที่ 7-7 ข. การทำงานตรงข้ามกันของกล้ามเนื้อ 2 ชุด ในลักษณะนี้ เรียกว่า สภาวะตรงกันข้าม (antagonism)
อย่างไรก็ดียังมีสัตว์บกที่ไม่มีกระดูกสันหลังบางชนิดมีโครงร่างแข็งภายนอก เช่น แมลง นักเรียนเคยสังเกตไหมว่า สัตว์เหล่านี้เคลื่อนที่ได้รวดเร็วกว่าสัตว์บกที่ไม่มีโครงร่างแข็ง โครงร่างแข็งภายนอกมีความสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่อย่างไร
ภาพที่ 7-7 ก. โครงสร้างภายในของไส้เอดนดิน ข. การเคลื่อนที่ของไส้เดือนดิน
ภาพที่ 7-8 ตำแหน่งกล้ามเนื้อที่ใช้ในการเคลื่อนที่ขอตั๊กแตน
จากภาพที่ 7-8 นักเรียนจะสังเกตเห็นว่าร่างกายของแมลงประกอบด้วยข้อต่อมากกมาย ทำฝห้สะดวกต่อการเคลื่อนที่ แต่การเคลื่อนที่ไหวของข้อต่อต้องอาศัยการทำงานของกล้ามเนื้อ เช่น การเคลื่อนไหวของขาตั๊กแตนเกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อ 2 ชุด ซึ่งทำงานในสภาวะตรงข้ามกัน คือ กล้ามเนื้อเฟล็กเซอร์(flexor) และ กล้ามเนื้อเอ็กเทนเซอร์ (extensor) เมื่อกล้ามเนื้อเฟล็กเซอร์หดตัวกล้ามเนื้อเอ็กเทนเซอร์จะคลายตัว ทำให้ขางอเข้า แต่เมื่อกล้ามเนื้อเอ็กเทนเซอร์หดตัว กล้ามเนื้อเฟล็กเซอร์จะคลายตัวทำให้ขาเหยียดออก แต่สิ่งที่น่าสงสัยอีกคือ แมลงที่บินบินได้อย่างไร
รู้หรือเปล่า
ขณะที่เกิดการเคลื่อนไหวกล้ามนื้อชุดใดที่หดตัวแล้วทำให้อวัยวะนั้นงอเข้า มา เรียกว่า กล้ามนื้อเฟล็กเซอร์ กล้ามเนื้อชึดใหม่ที่หดตัวแล้วทำให้อวัยวะนั้นเหยียดออก เรียกว่ากล้ามเนื้อเอ็กแทนเซอร์
นักเรียนจงศึกษาการทำงานของกล้ามเนื้อที่ยึดเปลือกหุ้มส่วนนอกและกล้ามเนื้อตาวยาวที่ยึดกับปีก ดังภาพที่ 7-9
ภาพที่ 7-9 การทำงานของกล้ามเนื้อของแมลงขณะยกปีกขึ้น (ก.)และขณะกดปีกลง (ข.)
สัตว์มีกระดูกสันหลังส่วนใหญ่อาศัยอยู่บนบก และร่างกายมีขนาดใหญ่ต้องอาศัยโครงกระดูกภายในและกล้ามเนื้อที่เจริญดีทำ งานสัมพันธ์กันในการค่ำจุนและช่วยในการเคลื่อนที่ กระดูกและกล้ามเนื้อช่วยในการเลื่อนที่อย่างไร
++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++