Jutu sistēma (maņu orgāni): funkcijas, tipi un piemēri
Uzzini jutu sistēmas darbību, maņu orgānu funkcijas, tipu aprakstus un pārsteidzošus piemērus — no piecām maņām līdz zivju sānu līnijai.
Jutu sistēma ir veids, kā dzīvnieki uzzina par tuvāko vidi un savu ķermeni. Šim nolūkam tiem ir īpašas ierīces datu vākšanai, ko sauc par maņu orgāniem. Sajūtu orgāni darbojas kā pārveidotāji: tie enerģiju no ķermeņa ārpuses vai iekšpuses pārvērš nervu signālos. Pēc tam smadzenes šos signālus ļoti ātri apstrādā. Visa šī sistēma ir maņu sistēma.
Maņu sistēmas galvenais uzdevums ir:
- uztvert informāciju par ārējo vidi (gaismu, skaņu, smaržu, garšu, temperatūru, spiedienu u. c.),
- uzraudzīt iekšējos stāvokļus (sāpes, temperatūra, ķermeņa stāvoklis),
- pārvērst šo informāciju nervu signālos (sajūtu transdukcija) un nodot to uz centrālo nervu sistēmu,
- ļaut ātri reaģēt (refleksi) un ilgtermiņā mācīties no pieredzes.
Parasti mēdz teikt, ka maņu sistēmai ir piecas maņas:
- Dzirde ir skaņas izjūta. Ausis dzird skaņas.
- Redze ir redzes sajūta. Acis redz.
- Pieskāriens ir sajūta. Sajūtu orgāni jūt.
- Garša ir garšas izjūta. Valodas garšo.
- Smarža ir smaržas vai smakas sajūta. Deguns smaržo.
Kā darbojas maņu orgāni — no stimulusa līdz uztverei
Vispārīgi maņu orgāni darbojas trīs posmos: uztver (receptors reaģē uz stimulus), pārveido (receptors transducē stimulā esošo enerģiju nervu impulsos) un pārraida (impulsi ceļo pa jutīgajām šķiedrām uz muguras smadzenēm vai smadzenēm). Šos impulsus tālāk apstrādā neironu tīkli, kas salīdzina informāciju, atrod koordināciju ar iepriekšēju pieredzi un nosaka atbilstošu rīcību.
Maņu receptori un to tipi
Svarīgākie receptoru tipi pēc stimuliem:
- Fotoreceptori — reaģē uz gaismu (atrodas acīs).
- Mehanoreceptori — uztver spiedienu, vibrāciju, pieskārienu un kustību (āda, ausis, iekšējā auss, muskuļi).
- Kemoreceptori — reaģē uz ķīmiskām vielām (deguns, mēle, iekšējie ķermeņa receptori, kuri signalizē par skābuma vai skābekļa līmeni).
- Termoreceptori — reaģē uz karstumu un aukstumu.
- Nociceptori — sāpju receptori, signalizē par audu bojājumu vai potenciālu traumējumu.
Katram receptoram ir sava jutība un adaptācijas spēja — daži reaģē ātri uz ātras izmaiņas (fāziskie receptori), citi uztur reakciju ilgāk (toniskie receptori).
Papildu maņas un īpašas dzīvnieku sistēmas
Patiesībā ir arī citas jēgas. Piemēram, mums ir ekvilibriocepcija, kas pārbauda līdzsvaru, vai propriocepcija, kas ir savu ķermeņa daļu relatīvā stāvokļa un kustībā pielikto pūļu spēka izjūta. Šīs maņas ir īpaši svarīgas koordinācijai un kustību plānošanai — tās nodrošina informāciju par locītavu leņķiem, muskuļu sasprindzinājumu un ķermeņa stāvokli telpā.
Zivīm ir maņu sistēma, kādas nav nevienam sauszemes dzīvniekam. To sauc par sānu līnijas sistēmu. Tā uztver ūdens spiediena kustību un vibrāciju, kā arī citas funkcijas. Dažas zivis spēj sajust elektriskās strāvas modeļus ūdenī. Šādas sistēmas ļauj zivīm orientēties tumsā, pamanīt plēsoņas vai laupījumu un koordinēt skolu kustību.
Piemēri cilvēkam un citām sugām
Cilvēkam galvenās maņas darbojas kopā: redze sniedz telpiskās informācijas pamatkontekstu, dzirde palīdz noteikt kustību un virzienu, smarža un garša sadarbojas ēdiena uztverē, bet pieskāriens signalizē par saskarēm un temperatūru. Propriocepcija un ekvilibriocepcija nodrošina līdzsvaru un kustību precizitāti.
Insekti, piemēram, izmanto mehanoreceptorus uz antenām, lai sajustu vibrācijas un ķīmiskas vielas; sikspārņi izmanto eholokāciju (balsu atbalsis) orientācijai; jūras radības izmanto hidrodinamiskas un elektroreceptoriskas sistēmas, kas cilvēkam nav pieejamas.
Saglabāšanas mehānismi, traucējumi un adaptācija
Maņu sistēma labi pielāgojas ilgstošiem stimuliem — piemēram, rokas sajūta par rotaslietām vai smaržu jūs vairs nejūtat pēc kāda laika. Kādreizējs stimulusa neuzmanīgums ir adaptācijas rezultāts, kas palīdz uzmanību koncentrēt uz jauniem vai nozīmīgiem signāliem.
Traucējumi var būt iedzimti vai iegūti — piemēram, aklums, nedzirdība, zudums smaržai (anosmija) vai nejūtīgums (neuropātija). Dažos gadījumos maņu zudums var norādīt uz slimībām vai traumu un prasa medicīnisku izvērtējumu.
Kāpēc maņu sistēma ir nozīmīga
Maņu sistēma ir pamatā mūsu spējai izdzīvot, mācīties un komunicēt ar vidi. Tā nodrošina ātru informācijas plūsmu uz smadzenēm, ļauj attīstīt uzvedības modeļus un reaģēt uz draudiem vai iespējam. Zināšanas par maņu orgāniem ir svarīgas medicīnā, bioloģijā, ergonomikā un robotikā — lai saprastu, kā uzlabot darbību, ārstēt traucējumus vai radīt mākslīgās sajūtas tehnoloģijās.
Acs pārvērš fotonus nervu impulsos: smadzeņu redzes garoza pārvērš impulsus smadzeņu apstrādājamā informācijā. Subjektīvi mēs jūtam, ka redzam pasauli "tieši". Patiesībā smadzenes ir izveidojušas to, ko mēs redzam, no datiem, ko tām sniedz mūsu acis.
Datu apstrāde
No sensorās sistēmas tiek saņemts milzīgs datu apjoms. Tiek lēsts, ka sekundē tiek saņemti aptuveni 11 miljoni informācijas vienību, no kurām desmit miljoni nāk no mūsu acīm. No šī milzīgā skaita mēs apzināti apstrādājam tikai aptuveni 40. Pārējo apstrādājam neapzināti.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir sensoru sistēma?
A: Jutekliskā sistēma ir veids, kā dzīvnieki uzzina informāciju par tuvāko vidi un savu ķermeni. Tā izmanto īpašas ierīces, ko sauc par maņu orgāniem, lai apkopotu datus, kurus pēc tam apstrādā smadzenes.
J: Kas ir piecas maņas?
A: Piecas maņas ir dzirde, redze, tausti, garša un oža.
J: Kā ausis dzird skaņu?
A: Ausis dzird skaņu, izmantojot transdukcijas procesu, kurā enerģija no ārpuses vai ķermeņa iekšienes tiek pārvērsta nervu signālos, ko var interpretēt kā skaņu.
J: Kā acis redz?
A: Acis redz, savācot gaismas daļiņas un pārveidojot tās elektriskajos signālos, kurus smadzenes var interpretēt.
J: Kā cilvēks sajūt līdzsvaru un kustības?
A: Līdzsvaru un kustības var sajust ar līdzsvara un kustību jutību, kas pārbauda mūsu līdzsvaru, un propriocepciju, kas ir ķermeņa daļu relatīvā stāvokļa un kustībā pielikto pūļu spēka sajūta.
J: Kādas īpašas sajūtas ir zivīm un kādas nav sauszemes dzīvniekiem?
A: Zivīm ir īpaša maņa, ko sauc par sānu līnijas sistēmu, kas uztver ūdens spiediena kustību un vibrāciju, kā arī citas funkcijas. Dažas zivis spēj sajust arī elektriskās strāvas modeļus ūdenī.
Meklēt