การเคลื่อนที่โดยใช้แฟลเจลลาและซิเลีย

การเคลื่อนที่ของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง

แมงกะพรุน (jelly fish)

แมงกะพรุน จัดอยู่ในไฟลัมซีเลนเทอราตา (Coelenterata)มีรูปร่างเหมือนร่ม เป็นสัตว์ที่มีลำตัวนิ่มมาก มีน้ำเป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ของลำตัวแมงกะพรุน เคลื่อนที่โดยการหดตัวของเนื้อเยื่อที่อยู่บริเวณขอบร่มและผนังลำตัวทำให้พ่นน้ำออกมาทางด้านล่างส่วนตัวจะพุ่งไปในทิศทางตรงข้ามกับน้ำที่พ่นออกมา การหดตัวนี้จะเป็นจังหวะทำให้ตัวแมงกะพรุนเคลื่อนไปเป็นจังหวะด้วย
http://www.youtube.com/watch?v=GTXinF8ZVCo


พลานาเรีย(planaria)

พลานาเรียเป็นสัตว์จำพวกหนอนตัวแบน จัดอยู่ในไฟลัมแพลทีเฮลมินเทส(Platyhelminthes) อาศัยอยู่ในน้ำ พลานาเรียมีกล้ามเนื้อ 3 ชนิด คือ กล้ามเนื้อวง (circular muscle) อยู่ทางด้านนอก กล้ามเนื้อตามยาว(longitudinal muscle) อยู่ทางด้านใน และกล้ามเนื้อทแยง(oblique muscle) ยึดอยู่ระหว่างส่วนบนและส่วนล่างของลำตัว
พลานาเรียเคลื่อนที่โดยการลอยไปตามน้ำหรือคืบคลานไปตามพืชใต้น้ำโดยอาศัยกล้ามเนื้อวงและกล้ามเนื้อตามยาวส่วนกล้ามเนื้อทแยงจะช่วยให้กล้ามเนื้อลำตัวแบนบางและพลิ้วไปตามน้ำ ในขณะที่พลานาเรียเคลื่อนไปตามผิวน้ำซิเลียที่อยู่ทางด้านล่างของลำตัวจะโบกพัดไปมาช่วยให้เคลื่อนตัวไปได้ดียิ่งขึ้น



หนอนตัวกลม (round worm)
หนอนตัวกลมจัดอยู่ในไฟลัมเนมาโทดา (Nematoda) เช่น พยาธิไส้เดือนตัวกลม พยาธิปากขอ พยาธิเส้นด้าย หนอนในน้ำส้มสายชู สัตว์กลุ่มนี้จะมีกล้ามเนื้อเรียงตามความยาวของลำตัว(longitudinal muscle)เท่านั้น การเคลื่อนที่ก็อาศัยการหดตัว คลายตัวของกล้ามเนื้อชนิดนี้ ดังนั้นจึงทำให้เกิดลักษณะส่ายไปส่ายมา แต่ก็เคลื่อนที่ไปได้
http://www.youtube.com/watch?v=0IzH3jsgpVk


ไส้เดือนดิน(earth worm)

ไส้เดือนดินเป็นสัตว์จำพวกหนอนตัวกลมมีปล้อง จัดอยู่ในไฟลัมแอนเนลิตา (Annelida) ไส้เดือนดินมีกล้ามเนื้อ 2 ชุด คือ กล้ามเนื้อวงกลมรอบตัว (circular muscle)อยู่ทางด้านนอก และกล้ามเนื้อตามยาว (longitudinal muscle) ตลอดลำตัวอยู่ทางด้านใน นอกจากนี้ไส้เดือนดินยังใช้เดือย (setae) ซึ่งเป็นโครงสร้างเล็ก ๆ ที่ยื่นออกจากลำตัวรอบปล้องช่วยในการเคลื่อนที่ด้วย ขณะที่ไส้เดือนดินเคลื่อนที่ ไส้เดือนดินจะใช้เดือยจิกดินไว้ และกล้ามเนื้อวงกลมหดตัวส่วนกล้ามเนื้อตามยาว
คลายตัว ทำให้ลำตัวยืดยาวออก เมื่อสุดแล้ว ส่วนหน้า คือ ปล้องแรกของไส้เดือนดินกับเดือยจะจิกดินแล้วกล้ามเนื้อวงกลมคลายตัว กล้ามเนื้อตามยาวหดตัว ดึงส่วนท้ายของลำตังเคลื่อนมาข้างหน้า การเคลื่อนที่ของไส้เดือนเกิดจากการทำงานร่วมกันของกล้ามเนื้อวงกลมและกล้ามเนื้อตามยาว หดตัวและคลายตัวเป็นระลอกคลื่นจากทางด้านหน้ามาทางด้านหลัง ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ไปด้านหน้า




หมึก(squid)

หมึกเป็นสัตว์กลุ่มเดียวกับหอย จัดอยู่ในไฟลัม มอลลัสกา (Mollusca) หมึกเคลื่อนที่โดยการหดตัวของกล้ามเนื้อลำตัว พ่นน้ำออกมาทางไซฟอน (siphon) ซึ่งอยู่ทางส่วนล่างของส่วนหัวทำให้ตัวพุ่งไปข้างหน้าในทิศทางที่ตรงข้ามกับทิศทางของน้ำนอกจากนี้ส่วนของไซฟอนยังสามารถเคลื่อนไหวได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางของน้ำที่พ่นออกมาทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทิศทางของการเคลื่อนที่ด้วย ส่วนความเร็วในการเคล่อนที่นั้นขึ้นกับความแรงของการบีบตัวของกล้ามเนื้อลำตัวแล้วพ่นน้ำออกมา หมึกยังมีครีบอยู่ทางด้านข้างลำตัวช่วยในการทรงตัวให้หมึกเคลื่อนไปในทิศทางที่เหมาะสม

http://www.youtube.com/watch?v=CVCSVYJBKPY


แมลง(insect)

แมลงเป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง จัดอยู่ในไฟลัมอาร์โทรโพดา (Arthropoda) แมลงมีโครงร่างภายนอก (exoskeleton)ซึ่งเป็นสารพวกไคทินมีลักษณะเป็นโพรงเกาะกันด้วยข้อต่อ ซึ่งเป็นเยื่อที่งอได้ ข้อต่อข้อแรกของขากับลำตัวเป็นข้อต่อแบบบอลแอนด์ซอกเก็ต (ball and socket) ส่วนข้อต่อข้ออื่นๆเป็นแบบบานพับ
การเคลื่อนไหวเกิดจากการทำงานสลับกันของกล้ามเนื้อเฟลกเซอร์ (flexor)และเอกเทนเซอร์ (extensor) ซึ่งเกาะอยู่ในโพรงไคทินนี้ โดยกล้ามเนื้อเฟลกเซอร์ทำหน้าที่ในการงอขา และกล้ามเนื้อเอกเทนเซอร์ทำหน้าที่ในการเหยียดขา ซึ่งเป็นการทำงาน แบบแอนทาโกนิซึม (antagonism)

แมลงมีระบบกล้ามเนื้อ 2 แบบ คือ
1. ระบบกล้ามเนื้อที่ยึดติดกับปีกโดยตรง โดยมีกล้ามเนื้อคู่หนึ่งเกาะอยู่โคนปีกด้านในและส่วนท้อง เมื่อกล้ามเนื้อคู่นี้หดตัวจะทำให้ปีกยกขึ้น และกล้ามเนื้ออีกชุดหนึ่งเกาะอยู่กับโคนปีกด้านนอกและส่วนท้อง เมื่อกล้ามเนื้อชุดนี้หดตัวจะทำให้ปีกลดตัวต่ำลง การทำงานของมัดกล้ามเนื้อนี้เป็นแบบแอนทาโกนิซึม ทำให้ปีกของแมลงยกขึ้นและกดลงจึงทำให้เกิดการบินขึ้น
2. ระบบกล้ามเนื้อที่ไม่ติดต่อกับปีกโดยตรง แต่ติดต่อกับผนังส่วนอก กล้ามเนื้อคู่หนึ่งเป็นกล้ามเนื้อตามขวางโดยเกาะอยู่กับผนังด้านบนของส่วนอกกับผนังด้านล่างของส่วนอก เมื่อกล้ามเนื้อคู่นี้หดตัวทำให้ช่องอกแคบเข้าและลดต่ำลง เกิดการยกปีกขึ้น ส่วนกล้ามเนื้ออีกคู่หนึ่งจะเป็นกล้ามเนื้อตามยาวไปตามลำตัว เมื่อกล้ามเนื้อคู่นี้หดตัวทำให้ช่องอกยกสูงขึ้น ทำให้กดปีกลงด้านหลัง การทำงานของกล้ามเนื้อทั้งสองคู่นี้จะทำงานประสานกันเป็นแบบแอนทาโกนิซึม จึงทำให้ขยับปีกขึ้นลงและบินไปได้



ดาวทะเล(sea star)

ดาวทะเล เป็นสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง จัดอยู่ในไฟลัมเอไคโนเดอร์มาตา (echinodermata) มีโครงแข็งที่ผิวนอกไม่ได้ยึดเกาะกับกล้ามเนื้อ ดาวทะเลมีระบบการเคลื่อนที่ด้วยระบบท่อน้ำ (water-vascular system) ซึ่งพบได้ในสัตว์กลุ่มนี้เท่านั้น ระบบท่อน้ำประกอบด้วยตะแกรงน้ำเข้าคือ มาดรีโพไรต์ (madreporite) ซึ่งอยู่ทางด้านหลังของดาวทะเล ต่อจากช่องตะแกรง เป็นท่อเล็กๆ เรียกว่า สโตนแคแนลเชื่อมต่อกับท่อวงแหวนที่อยู่รอบปาก เรียกว่า ริงแคแนล (ring canal) จากท่อวงแหวนนี้จะมีท่อน้ำแยกออกไปในแขนทั้ง 5 ของดาวทะเล เรียกท่อนี้ว่า เรเดียลแคแนล (radial canal) ทางด้านข้างของเรเดียลแคแนล มีท่อแยกไปยังทิวบ์ฟีต (tube feet) ทางด้านบนของทิวบ์ฟีต จะมีลักษณะพองเป็นกระเปาะเรียกว่า แอมพูลลา (ampulla)
น้ำเข้าสู่ระบบท่อน้ำทางมาดรีโพไรต์ และไหลผ่านท่อวงแหวนรอบปากเข้าสู่ท่อเรเดียลแคแนลและทิวบ์ฟีต เมื่อกล้ามเนื้อที่แอมพูลลาหดตัวทำให้ดันน้ำในทิวบ์ฟีต ยืดยาวออกไปดันกับพื้นที่อยู่ด้านล่างทำให้เกิดการเคลื่อนที่ เมื่อเคลื่อนที่ไปแล้ว ทิวบ์ฟีตจะหดสั้นเข้า น้ำกลับเข้าไปอยู่ในแอมพูลลาใหม่ การยืดและหดของทิวบ์ฟีตของดาวทะเล จะเกิดขึ้นหลายๆทิวบ์ฟีตและหลายๆครั้ง และมีความสัมพันธ์กันทำให้เคลื่อนที่ไปได้

การเคลื่อนที่ของยูกลีนา

ยูกลีนาเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว การเคลื่อนที่ของยูกลีนาจะใช้แฟลกเจลลัมเส้นยาวพัดโบกไปมาเหมือนการว่ายน้ำ ถ้าในสภาพไม่มีน้ำจะยืดหดตัวให้เกิดคลื่นทำให้สามารถเคลื่อนที่ไปข้างหน้าได้ แฟลกเจลลัมของยูกลีนามี 1-2 เส้น ถ้ายาวไม่เท่ากัน เส้นยาวจะยื่นจากไซโตสโตม เพื่อใช้ในการเคลื่อนที่ เส้นสั้นอยู่ภายในถุงที่พองออกตรงส่วนปลายของเซลล์ที่เรียกว่า รีเซอวัว (reservoir)

การเคลื่อนที่ของพารามีเซียม

พารามีเซียมเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว เคลื่อนที่โดยการโบกพัดของซีเลียไปทางด้านหลัง ทำให้ตัวของพารามีเซียมเคลื่อนที่ไปข้างหน้า และการโบกพักของซีเลียที่ร่องปาก (oral groove) ซึ่งมีจำนวนมากกว่าโบกพัดแรงกว่าบริเวณอื่น จึงทำให้ตัวของพารามีเซียมหมุนไปด้วย เนื่องจากไม่มีอวัยวะคอยปรับสมดุล พารามีเซียม ไม่มีกล้ามเนื้อแต่อาศัยโครงสร้างที่เรียกว่า ซีเลีย (cilia) ช่วยในการเคลื่อนที่

การเคลื่อนที่ของอะมีบา

อะมีบาเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ไม่มีโครงสร้างในการเคลื่อนที่โดยเฉพาะ แต่จะเคลื่อนที่โดยการไหลของไซโทพลาสซึมเป็นเท้าเทียม (pseudopodium) ไซโทพลาสซึมในอะมีบา แบ่งเป็น 2 ส่วน คือ
1. เอ็กโทพลาสซึม(ectoplasm) เป็นไซโทพลาสซึมชั้นนอกที่มีลักษณะเป็นสารกึ่งแข็งกึ่งเหลว เรียกว่า เจล (gel)
2. เอนโดพลาสซึม (endoplasm) เป็นไซโทพลาสซึมชั้นในมีลักษณะค่อนข้างเหลว เรียกว่า โซล (sol)
เนื่องจากการรวมตัวและแยกตัวของโปรตีนแอกทิน ซึ่งเป็นส่วนประกอบของไมโครฟิลาเมนต์ (สายใยเล็กๆมีมากมายอยู่ในไซโทพลาสซึม) ทำให้สมบัติของไซโทพลาสซึมเปลี่ยนจากเจลเป็นโซลและจากโซลเป็นเจล จึงเกิดการไหลของไซโทพลาสซึมไปในทิศทางที่เซลล์เคลื่อนที่ไป และดันเยื่อหุ้มเซลล์ส่วนนั้นให้โป่งออกเป็นเท้าเทียม ทำให้อะมีบาเคลื่อนที่ได้ เรียกการเคลื่อนที่นี้ว่า การเคลื่อนที่แบบอะมีบา (amoeboid movement)

การทำงานของเซลล์ประสาท

การเคลื่อนที่ของกระแสประสาทภายในเซลล์
นักวิทยาศาสตร์พบว่า กระแสประสาทเคลื่อนที่ไปได้โดยมีการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้าเกิดขึ้นและเมื่อนักวิทยาศาสตร์์ใช้เครื่องมือวัดความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างภายในและภายนอกเซลล์ในสภาพปกติและขณะเกิดกระแสประสาท จึงสรุปได้ว่าการเคลื่อนที่ของกระแสประสาท เป็นการเปลี่ยนแปลงความต่างศักย์ทางไฟฟ้าและ การเปลี่ยนแปลงทางเคมีพร้อมกันไป

การเปลี่ยนแปลงนี้ต้องการออกซิเจนและพลังงานเพิ่มขึ้นด้วย การเคลื่อนของกระแสประสาทแบ่งเป็น 3 ขั้นตอน คือ

1. ระยะก่อนถูกกระตุ้น (polarization)
สารละลายภายในและภายนอกเซลล์ประสาทจะมีประจุไฟฟ้าต่างกันประมาณ -60 มิลลิโวลต์ โดยนอกเซลล์จะมีประจุไฟฟ้าบวก และสารละลายภายนอกเซลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วย Na+ และ Cl- ส่วนภายในเซลล์มีประจุไฟฟ้าลบ เนื่องจากประกอบด้วย K+ และอินทรียสารซึ่งมีประจุลบ
ในสภาปกติจะพบ K+ อยู่ภายในเซลล์มากกว่าภายนอก (ไม่ต่ำกว่า 25 เท่า) และพบ Na+ อยู่ภายนอกเซลล์มากกว่าภายใน (มากกว่า 10 เท่า) แสดงว่าเยื่อหุ้มเซลล์จะดึง K+ เข้ามาภายในเซลล์ และส่ง Na+ ออกนอกเซลล์ ตลอดเวลาด้วยวิธี แอกทีฟทรานสปอร์ต (active transport) เรียกขบวนการนี้ว่า โซเดียม-โพแทสเซียมปั๊ม (sodium potassium pump)

2. ระยะเมื่อถูกกระตุ้น (depolarization)
เมื่อมีสิ่งเร้ามากระตุ้นเซลล์ประสาท จะทำให้คุณสมบัติของเยื่อหุ้มเซลล์ตรงนั้นเปลี่ยนไปชั่วคราว คือยอมให้ Na+ ภายนอกแพร่เข้าไปภายในเซลล์ได้ ผิวในของเยื่อหุ้มเซลล์ตรงที่ Na+ เข้าไปจะมีประจุบวกเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนเปลี่ยนเป็นประจุบวกและผิวนอกที่สูญเสีย Na+ จะเปลี่ยนเป็นประจุลบ(การเปลี่ยนแปลงประจุนี้ใช้เวลา 1/100 วินาที)
เมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลงจาก -60มิลลิโวลต์ เป็น +60 มิลลิโวลต์ ทันทีที่ บริเวณหนึ่งมีศักย์ไฟฟ้าต่างจากบริเวณถัดไป จะกระตุ้นเซลล์ประสาทบริเวณถัดไปทั้ง 2 ข้าง ให้เกิดสลับขั้วต่อไปเรื่อย ๆ ปรากฏการณ์เช่นนี้ คือสัญญาณที่แสดงถึงการเคลื่อนที่ของกระแสประสาท (nerve impulse action potential) อันเกิดจากการเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้า
และทางเคมี

3. การกลับเข้าสู่สภาพปกติ (repolarization)
เมื่อ Na+ ผ่านเข้ามาในเซลล์ K+ ก็จะแพร่ออกจากเซลล์ทำให้ประจุไฟฟ้าที่ผิวนอกและผิวในของเยื่อหุ้มเซลล์กลับคืนสู่สภาพเดิม และในช่วงเวลาใกล้เคียงกันเมื่อกระแสประสาทผ่านไปแล้ว เซลล์ประสาทจะขับ Na+ ออกและดึง K+ เข้าเซลล์ด้วยกระบวนการโซเดียม - โพแทสเซียมปั๊ม เพื่อให้เซลล์์กลับคืนสู่สภาพปกติ สามารถนำกระแสประสาทต่อไปได้

ปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นในเซลล์ประสาทรวดเร็วมาก และใยประสาทชนิดที่มีเยื่อไมอีลินหุ้มจะนำกระแสประสาทได้รวดเร็ว เพราะการแลกเปลี่ยนประจุไฟฟ้าจะเกิดขึ้นที่ โนดออฟเรนเวียร์เท่านั้นส่วนใยประสาทชนิดที่ไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้ม การแลกเปลี่ยนประจุไฟฟ้าจะเกิดขึ้นทุกตำเหน่ง ถัดกันไป
ความเร็วของกระแสประสาทยังขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางของใยประสาทด้วย โดยทั่วไปความเร็วของกระแสประสาทจะเพิ่มขึ้น1เมตรต่อวินาที เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 1 ไมครอน ดังนั้นใยประสาทได้เร็วคือ ใยประสาทที่มีขนาดใหญ่และมีเยื่อไมอีลินหุ้ม
เซลล์ประสาทที่ไม่มีเยื่อไมอีลินหุ้มนำกระแสประสาทด้วยความเร็ว 12 เมตรต่อวินาที ส่วนเซลล์ประสาทที่มีเยื่อไมอีลินหุ้มนำกระแสประสาทด้วยความเร็ว 120 เมตรต่อวินาที

สามารถดูภาพเคลื่อนไหวจาก Link ข้างล่างนี้ได้

http://www.kruchay.com/animation/Nervous%20system/actionp.swf

http://www.kruchay.com/animation/Nervous%20system/channel2.swf

ที่มา : http://www.sahavicha.com

วงชีวิตของสัตว์

การเจริญเติบโตของยุง