สัตว์เซลล์เดียวบางชนิด

2.1 การรับรู้และการตอบสนอง

การทำงานของอวัยวะและส่วนต่างๆ ในร่างกายมนุษย์และสัตว์จะดำเนินไปเป็นปกติต้องอาศัยระบบประสานงานระหว่าง ระบบประสาท (nervous system) และระบบต่อมไร้ท่อ (endocrine system) การทำงานของสองระบบนี้ทำหน้าที่ควบคุมและติดต่อประสานงานต่างๆ ของร่างกายจึงเรียกรวมกันว่า ระบบประสานงาน (coordinating system)

โครงสร้างที่สำคัญของระบบประสาท คือ เซลล์ประสาทและอวัยวะสัมผัส และอีกระบบหนึ่งคือ ระบบต่อมไร้ท่อ สร้างสารเคมี เรียกว่า ฮอร์โมน ทำหน้าที่สร้างสารกระตุ้นควบคุมการทำงานของร่างกาย ทั้งระบบประสาทและระบบ ต่อมไร้ท่อ ทำหน้าที่ประสานงานให้ร่างกายอยู่ในสภาวะสมดุลได้

2.2 การตอบสนองของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและสัตว์บางชนิด

• 2.2.1 ระบบประสาทของพารามีเซียม ประกอบด้วยเส้นใยประสานงาน(Co-ordinating fiber) ซึ่งอยู่ใต้ผิวเซลล์ เชื่อมโยงระหว่างโคนซีเลียแต่ละเส้นทำให้เกิดการประสานงาน การโบกพัดของซีเลียที่อยู่รอบ ๆ ตัว ถ้าหากตัดเส้นใยนี้พบว่า พารามีเซียม ไม่สามารถควบคุมการโบกพัดของซีเลียได้

รูปที่ 2-1 แสดง ซีเลียและเส้นใยประสานงานของพารามีเซียม

ที่มา : สสวท. ชีววิทยา เล่ม 3, 2547 : 27

• 2.2.2 ระบบประสาทของไฮดรา ไฮดราไม่มีปมประสาท มีเส้นใยประสาท ที่เรียกว่า ร่างแหประสาท (nerve net) มีลักษณะการเชื่อมโยงกันเป็นร่างแห กระจายอยู่รอบตัว เมื่อกระตุ้นจะทำให้ทุกส่วนของร่างกายหดตัว การเคลื่อนที่ของกระแสประสาท ช้ากว่าสัตว์ชั้นสูงมาก และการเคลื่อนที่ของกระแสประสาทไม่มีทิศทางที่แน่นอนคือ กระจายไปได้หลายทาง บริเวณปากและเทนทาเคิล มีเส้นใยประสาทอยู่มากทำให้รับความรู้สึกและตอบสนองได้ดีกว่าบริเวณอื่น

รูปที่ 2-2 แสดงระบบประสาทแบบร่างแหประสาทของไฮดรา

ที่มา : http://www.rbru.ac.th/courseware/science/4031102/lesson7/lesson7.3.html

• 2.2.3 ระบบประสาทของหนอนตัวแบน

หนอนตัวแบน เช่น พลานาเรีย มีปมประสาท 2 ปม อยู่ที่ส่วนหัว เรียกว่า ปมประสาทสมอง (cerebral ganglion) ทำหน้าที่เป็นสมอง ด้านหน้าของสมองมีเส้นประสาทแยกไปยัง อายสปอท (eye spot) เปรียบเสมือนตาของพลานาเรีย ด้านล่างของสมองจะมีเส้นประสาทแยกออกทั้งสองข้างลำตัวข้างละเส้น เรียกว่า เส้นประสาทด้านข้าง (lateral nerve cords) เส้นประสาทคู่นี้ มีเส้นประสาทขวางเป็นระยะๆ เรียกว่า เส้นประสาทตามขวาง (transverse nerve cords) และขนานไปตามด้านข้างของลำตัวจากหัวจรดท้าย ลักษณะแบบขั้นบันได (ladder type) เส้นประสาทนี้เชื่อมโยงติดกันด้วยเส้นประสาทที่วนรอบลำตัว แบบวงแหวน (nerve ring) มีแขนงประสาทแยกออกมาเลี้ยงอวัยวะต่างๆ เป็นระยะๆ

รูปที่ 2-3 แสดงโครงสร้างภายในของพลานาเรีย

• สรุประบบประสาทของพวกหนอนตัวแบน

ระบบประสาทเเบบวงเเหวนมีกลุ่มเซลล์ประสาท (สมอง) บริเวณหัว มีเส้นประสาท 2

เส้นยาวตลอดลำตัว มีจุดรับเเสง 2 จุดบนหัวทำให้บอกทิศทางได้ มีเซลล์ที่ไวต่อการสัมผัสเเละสารเคมี บางชนิดที่ผิวหนัง

• 2.2.4 ระบบประสาทของไส้เดือน (earth worm) ไส้เดือนมีระบบประสาทซึ่งประกอบด้วย

1) สมอง (brain) ประกอบด้วยปมประสาท 2 ปมเชื่อมเข้าด้วยกัน จึงมีลักษณะเป็นพู 2 พู มักเรียกว่า ปมประสาทซีรีบรัล (cerebral ganglion) ที่สมองนี้จะมีเส้นประสาทแยกออกไปเลี้ยงอวัยวะต่างๆ รอบๆ ปากและปล้องทางส่วนหน้า

2) ปมประสาทใต้คอหอย (subpharyngeal ganglion) เกิดจากแขนงประสาทที่แยกออก

จากสมองแล้วอ้อมรอบคอหอย (circumpharyngeal commissure) มาบรรจบกันและมีแขนงประสาทเล็กๆ แยกออกไปทางด้านหัวด้วย

3) เส้นประสาทด้านท้อง (ventral nerve cord) เป็นเส้นประสาทหลักแยกออกจากปม

ประสาทใต้คอหอยไปตลอดความยาวของลำตัวปกติ เป็นเส้นประสาท 2 เส้น มักรวมกันเป็นเส้น ประสาท เส้นเดียว ปลายประสาทเส้นนี้จะมีปมประสาทในแต่ละปล้องและมีแขนงประสาท 3-5 คู่ แยกออกไปเลี้ยงอวัยวะต่างๆ ที่อยู่ในปล้องด้วย

รูปที่ 2-2 แสดงโครงสร้างภายในของไส้ เดือน

ที่มา : Campbell, Reece and Mitchell, Biology ,1999 : 613

ไส้เดือนมีเซลล์ซึ่งทำหน้าที่รับสัมผัสแสงเรียกว่า โฟโตรีเซปเตอร์เซลล์ (photoreceptor cell)

และเซลล์ซึ่งทำหน้าที่รับความรู้สึก (sensory cell) ต่างๆ และดมกลิ่น เมื่อไส้เดือนสัมผัสกับแสงมันจึงถอยหนีไป นอกจากนี้ไส้เดือนยังมีปฏิกิริยารีเฟล็กซ์แบบง่ายๆ โดยเมื่อมีเมื่อมีอะไรมาถูกตัวมันกล้ามเนื้อจะหดตัวได้อย่างรวดเร็ว

• 2.2.5 ระบบประสาทของหนอนตัวกลม (roundworm) ระบบประสาทของหนอนตัวกลม ประกอบด้วยสมอง ซึ่งมีลักษณะเป็นปมประสาทรูปวงแหวน (nerve ring) อยู่รอบคอหอย (circumpharyngeal brain) จากปมประสาทรูปวงแหวน จะมีเส้นประสาทแยกออกไปทางด้านบนไปทางด้านหลัง (dorsal nerve cord) ตลอดความยาวของลำตัว และแยกออกไปทางด้านล่าง (ventral nerve cord) ไปตลอดความยาวของลำตัว ที่สมองหรือปมประสาทรูปวงแหวนจะมีแขนงประสาทแยกไปยังอวัยวะรับความรู้สึกต่างๆ ทางส่วนหัวและบริเวณรอบๆ ปาก ช่วยในการรับสัมผัส

รูปที่ 2-3 ลักษณะหนอนตัวกลม

• 2.2.6 ระบบประสาทแมลง (insect) แมลงมีระบบประสาทที่พัฒนาไปมากโดยประกอบด้วย

1) สมอง (brain ) เกิดจากปมประสาท 2 ปม รวมกัน มีเส้นประสาทแยกไปเลี้ยงตา (optic nerve) 1 คู่ และไปเลี้ยงหนวด (antennary nerve) 1 คู่

2) ปมประสาทใต้หลอดอาหาร (sub-esophageal ganglion) เกิดจากการบรรจบกันของเส้นประสาท ที่แยกออกจากสมองแล้วอ้อมรอบหลอดอาหาร (circum-esophageal commissure) จากปมประสาทปมนี้ มีแขนงประสาทแยกไปเลี้ยงอวัยวะส่วนปาก เช่น ริมฝีปาก เขี้ยวฟัน เป็นต้น

3) เส้นประสาททางด้านท้อง (ventral nerve cord) เป็นเส้นประสาทที่แยกออกจากปมประสาทใต้หลอดอาหาร แล้วพาดผ่านทางด้านท้องตลอดความยาวของลำตัวที่ปล้องส่วนอกมีปมประสาทอก (thoracic ganglion) 3 ปม มีเส้นประสาทแยกแขนงไปเลี้ยง ขา ปีก กล้ามเนื้ออกและอวัยวะอื่นๆ บริเวณอกด้วย ที่ปล้องส่วนท้องมีปมประสาทท้อง (abdominal ganglion) 6 ปม แต่ละปมจะมีเส้นประสาทแยกออกไปเลี้ยงอวัยวะต่างๆ ในปล้องนั้น ๆ

แมลงมีอวัยวะรับสัมผัสที่พัฒนาไปมากและมีประสิทธิภาพดี เช่น มีตาประกอบ (compound eye) รับภาพและแสงได้ดี อวัยวะรับเสียง (sound receptors) เช่น อวัยวะทิมพานัม (tympanum organ) มีลักษณะเป็นเยื่อรับการสั่นสะเทือนได้ อวัยวะรับรู้สารเคมี (chemoreceptors) เช่น หนวด ปาก ขาเดิน เมื่อแตะกับวัตถุหรือสัมผัสกับสารเคมี จะรับรู้ได้ว่าเป็นสารชนิดใด ควรเข้าหาหรือหนี เป็นต้น

รูปที่ 2-4 แสดงโครงสร้างภายในของแมลง

ที่มา : Campbell, Reece and Mitchell, Biology. 1999 : 525

• 2.2.7 ระบบประสาทของดาวทะเล ดาวทะเล (sea star) มีระบบประสาทที่ประกอบด้วย

วงแหวนประสาท (nerve ring) อยู่รอบปาก จากวงแหวนประสาทมีแขนงประสาทแยกออกไปเลี้ยงแฉก (arm , radial nerve) ต่างๆ โดยแยกออกไปทางด้านล่างของลำตัว ที่บริเวณผิวลำตัวมีเซลล์ประสาทเชื่อมโยงกันเป็นร่างแห ทำหน้าที่รับสัมผัสและประสาทเชื่อมต่อกัน อวัยวะรับสัมผัสแสงเรียกว่า จุดตา (eye spot) อยู่ที่บริเวณปลายสุดของแฉกทุกแฉกมีเทนทาเคิล (tentacle) ทำหน้าที่รับสัมผัสสารเคมี นอกจากนี้เท้าท่อ (tube feet) และเหงือกที่ผิวหนัง (dermal branchia) สามารถรับความรู้สึกได้

รูปที่ 2-5 แสดงโครงสร้างภายในของดาวทะเล

โดย ครู วัชวัลย์ ครุฑไชยันต์

ครู คศ.3 โรงเรียนสวนกุหลาบวิทยาลัย รังสิต