Гормональная регуляция у животных PDF Печать E-mail

Процессы, протекающие в организме высших животных, очень сложны и разнообразны. Изменчивость условий жизни животных требует четкой координации всех жизненных процессов для обеспечения постоянства внутренней среды организма. Например, клеточное дыхание и поглощение глюкозы всегда должны соответствовать потребностям организма, соотношение ионов в крови должно быть постоянным, половое развитие должно протекать в соответствующие сроки. Согласованность функции различных частей организма достигается благодаря деятельности координирующих систем — нервной и эндокринной. Эндокринная система осуществляет свою функцию при помощи гормонов — агентов, вырабатываемых в определенных частях организма и разносимых по всему телу с током крови.

Таким образом, гормоны оказывают влияние на органы, удаленные от места их образования. Многие гормоны выделяются особыми железами — так называемыми эндокринными железами, которые иначе называются «железами внутренней секреции», поскольку у них нет специальных каналов для выведения продуктов секреции. Гормоны служат прекрасным примером регуляторных систем в организме и потому целесообразно рассмотреть их более подробно.

Гормоны беспозвоночных

Известные в настоящее время гормоны беспозвоночных являются в первую очередь активаторами процессов роста и развития. Гормоны хорошо изучены у насекомых. Этой проблеме посвящены исследования д-ра Уильямса из Гарвардского университета. Он работал с очень крупной гусеницей шелкопряда — цекропии. Размеры этой гусеницы позволяют легко производить на ней различные хирургические операции; кроме того, взрослых гусениц можно разрезать на отдельные куски, каждый из которых сохраняет жизнеспособность. Из оплодотворенных яиц выводятся маленькие гусеницы, которые невероятно прожорливы. Они поедают листья, быстро растут и вскоре становятся большими и толстыми, достигая в длину нескольких сантиметров. Затем гусеница перестает питаться и приступает к плетению кокона из выделяемой ею же самой шелковой нити. Внутри кокона гусеница превращается в куколку. Обычно куколки образуются осенью и перезимовывают. Весной из кокона выходит взрослая бабочка. Такое превращение личинки во взрослое насекомое называется метаморфозом.

Д-р Уильямс предположил, что метаморфоз осуществляется под влиянием определенных гормонов, и свои исследования он построил в соответствии с этим предположением. Разрезав гусеницу пополам, он обнаружил, что, хотя обе половинки оставались живыми, в куколку превратилась только одна из них — передняя. Очевидно, именно в ней вырабатывался необходимый гормон. Это подтвердилось также в опытах с перевязкой тела гусеницы ниткой, что препятствовало току жидкости из передней части туловища в заднюю. В результате из такой гусеницы получилось существо, передняя половина которого стала взрослой бабочкой, а задняя осталась гусеницей.

Для более точного выяснения места синтеза гормона Уильямс отрезал у гусеницы голову. В этом случае ни голова, ни остальное туловище не подвергались дальнейшему метаморфозу. При тщательном анатомическом исследовании гусеницы в передней части ее головы была обнаружена железа, состоящая из двух долей. Когда эту железу пересадили гусенице, у которой перед этим отрезали голову, произошел нормальный метаморфоз. В туловище гусеницы были обнаружены еще две железы, регулирующие метаморфоз. При удалении этих желез превращения гусеницы в бабочку не происходило.
несмотря на то, что головные железы были сохранены.

Сопоставив все полученные факты, Уильямс выдвинул теорию, согласно которой железа, расположенная в области головы, выделяет гормоны, стимулирующие железы передней части тела, а те в свою очередь стимулируют метаморфоз. Последующие эксперименты подтвердили правильность этой теории. Пересадка головной железы или желез передней части тела по отдельности в обезглавленную половину туловища не вызывала метаморфоза; при одновременной пересадке обеих желез метаморфоз наступал. Бабочка, получившаяся из такой половины тела, даже обладала способностью откладывать яйца. Если восемь обезглавленных туловищ гусениц соединяли в виде цепочки с девятой, имеющей голову, то гормона, вырабатываемого одной головной железой, хватало на стимуляцию желез всех девяти туловищ.

Исследование механизма стимулирующего действия этих гормонов показало, что гормоны передней части тела вызывают накопление цитохромов в организме гусениц. Цитохромы играют важную роль в выработке энергии в клетке. Увеличение количества цитохромов приводит к повышению уровня процессов обмена веществ и тем самым к  наступлению  метаморфоза.

Интересные статьи из мира животных:

1) Изучение нервного импульса

2) Ход эмбрионального развития у животных