Bēgšanas refleksi: definīcija un piemēri (vēži, kalmāri, zivis, cilvēki)
Bēgšanas refleksi ir īpaši ātras, automātiskas uzvedības reakcijas, kas ļauj dzīvniekam momentāni reaģēt uz draudu un strauji izvairīties no briesmām. Tos nodrošina specializētas nervu shēmas — bieži vien plaši diametra neironi un tiešas sinaptiskas saites (tostarp elektriskās sinapses), kas apiet lēnākas, augstākas nervu struktūras un tādējādi samazina reakcijas laiku līdz minimumam.
Piemēri un īss skaidrojums:
- Vēži: vēžu astes vēdekļa jutīgie matiņi ir savienoti ar refleksu loku. Milzu sensorie un motoriskie nervi ir savienoti ar elektriskajām sinapsēm. Tas slaidina asti, un vēzis no stimuliem izšaujas projām. Neironi apiet galveno nervu sistēmu, kas kontrolē lokomociju, tādējādi saīsinot reakcijas laiku. Sānu milzu savienojums ar motoriskajiem milzu ātrās locītavas neironiem bija pirmais zināmais elektriskās sinapses piemērs.
Papildus: šī "astiņu sagriešanas" reakcija (tail‑flip) ir ļoti ātra — reakcijas laiks var būt dažus milisekundes — un to izmanto, lai uz brīdi iegūtu pietiekamu ātrumu bēgšanai. Tā var tikt modulēta (piem., habituācija), ja atkārtoti neapdraudoši stimuli vairs neizsauc tik spēcīgu reakciju.
- Kalmāri: kalmāru milzu aksons ir ļoti liels (līdz 1 mm diametrā; parasti aptuveni 0,5 mm) aksons, kas kontrolē daļu no kalmāru ūdens strūklu dzinējspēka sistēmas. Pirmo reizi to 1909. gadā aprakstīja L. V. Viljamss (L. W. Williams), bet šis atklājums tika aizmirsts, līdz angļu zoologs J. Z. Jangs (J. Z. Young) 20. gadsimta 30. gados pierādīja aksona funkciju. Kalmāri šo sistēmu izmanto īsām, bet ļoti ātrām kustībām ūdenī.
Papildus: milzu aksons kalmāros ļāva fiziologiem pirmoreiz izpētīt nervu impulsu fizisko būtību un ionu kustību (Hodgkin un Huxley vēlāk izmantoja šos preparātus). Lielais diametrs samazina elektrisko pretestību, ļaujot ātru impulsu pārnešanu, kas ir būtiski straujai raketes tipa reaģēšanai (jet propulsion).
- Lielākajai daļai zivju ir īpaša reakcijas sistēma, kas pazīstama kā "C-start". To veic Mauthnera šūnas. Tās ir pāris lielu neironu (pa vienam katrai ķermeņa pusei), kas atrodas zivju un abinieku aizmugurējo smadzeņu 4. rombomērā. Šīs šūnas ir ievērojamas arī ar to, ka neparasti izmanto gan ķīmiskās, gan elektriskās sinapses.
Papildus: C‑start reakcija rada raksturīgu C veida ķermeņa izliekumu, kas ļauj zivij strauji mainīt virzienu un pazust no plēsēja. Mauthnera šūnas darbojas kā tā sauktie "komandu neironi" — vienas šūnas aktivācija var izraisīt masīvu muskulatūras kontrakciju ar ļoti īsu latentuma laiku (bieži vien dažus milisekundes). Šajā sistēmā elektriskās sinapses nodrošina gandrīz tūlītēju pārnešanu, bet ķīmiskās sinapses ļauj smalkāku signāla regulāciju.
- Cilvēki: Mums ir daži bēgšanas refleksi (ne tikai refleksuloki). Mums ir reflekss, kas ļauj paslēpt galvu, un ātra rokas atvilkšana, ja pieskaramies sāpīgam priekšmetam. Šie refleksi ir zemapziņas refleksi: apzinātās smadzenes par tiem uzzina tikai pēc tam.
Papildus: cilvēku bēgšanas un aizsardzības refleksi ietver:
- atsitiens/atvilkšanas (flexor) refleksu — ātra rokas vai kājas atkāpšanās no sāpīga stimula;
- mirgošanas un skropstu refleksu — acs aizsardzībai;
- sākuma reakciju (startle) — strauja vispārēja reakcija uz spēcīgu skaņu vai stimulu, kas bieži vien pavada muskuļu sasprindzinājums un palielināta uzmanība.
Bēgšanas refleksiem ir liela izdzīvošanas vērtība: tie ļauj ātri reaģēt uz draudiem, samazinot iespēju tikt noķertam vai ievainotam. Vienlaikus šīs sistēmas parāda evolūcijas risinājumus — dažādos dzīvnieku grupās ir attīstīti līdzīgi principi (lieli neironi, elektriskās sinapses), lai optimizētu ātrumu. Turklāt bēgšanas refleksi var izrādīties plastiski — tie var pierast (habituācija), vai arī kļūt jutīgāki pēc sāpīgiem notikumiem (sensitizācija), un tos modulē arī mācīšanās un konteksts.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir bēgšanas refleksi?
A: Bēgšanas refleksi ir īpašas nervu struktūras, ko dzīvnieki izmanto, lai ātri izkļūtu no nepatikšanām. Tie apiet galveno nervu sistēmu, kas kontrolē kustību, tādējādi ļaujot ātrāk reaģēt.
J: Kāds ir glābšanās refleksa piemērs vēžiem?
A: Vēžiem uz astes vēdekļa esošās sensoro matiņu daļas ir savienotas ar refleksa loku un milzu sensoro un motorisko nervu ar elektriskajām sinapsēm. Tas spārda asti un palaiž vēžus prom no jebkura stimula.
J: Kā kalmāri izmanto glābšanās refleksu?
A: Kalmāri izmanto glābšanās refleksu, izmantojot ļoti lielu aksonu (līdz 1 mm diametrā), kas kontrolē daļu no ūdens strūklas dzinējspēka sistēmas. Tas ļauj tiem veikt īsas, bet ļoti ātras kustības ūdenī.
J: Kas ir C-starts?
A: C-starts ir īpaša reakcijas sistēma, kas sastopama lielākajai daļai zivju un ko veic Mauthnera šūnas, kas ir lielu neironu pāri, kuri atrodas zivju un abinieku pakaļmadzeņu 4. rombomērā. Šīm šūnām ir arī neparasts gan ķīmisko, gan elektrisko sinapsju izmantojums.
Vai cilvēkiem ir kādi bēgšanas refleksi?
A: Jā, cilvēkiem ir daži bēgšanas refleksi, piemēram, galvas noliekšanās vai ātra roku atvilkšana, ja mēs pieskaramies kaut kam sāpīgam. Šīs reakcijas ir zemapziņas reakcijas, tāpēc mūsu apzinātās smadzenes par tām uzzina tikai pēc tam.
J: Kāpēc dzīvniekiem ir vajadzīgi bēgšanas refleksi?
A: Glābšanās refleksi dzīvniekiem ir nepieciešami, jo tiem ir liela izdzīvošanas vērtība; tie palīdz dzīvniekiem ātri izkļūt no bīstamām situācijām, pirms ir par vēlu.
