Инфоурок / Другое / Научные работы / Выступление с докладом на СНО "Электричество в живых организмах"
Обращаем Ваше внимание: Министерство образования и науки рекомендует в 2017/2018 учебном году включать в программы воспитания и социализации образовательные события, приуроченные к году экологии (2017 год объявлен годом экологии и особо охраняемых природных территорий в Российской Федерации).

Учителям 1-11 классов и воспитателям дошкольных ОУ вместе с ребятами рекомендуем принять участие в международном конкурсе «Законы экологии», приуроченном к году экологии. Участники конкурса проверят свои знания правил поведения на природе, узнают интересные факты о животных и растениях, занесённых в Красную книгу России. Все ученики будут награждены красочными наградными материалами, а учителя получат бесплатные свидетельства о подготовке участников и призёров международного конкурса.

ПРИЁМ ЗАЯВОК ТОЛЬКО ДО 21 ОКТЯБРЯ!

Конкурс "Законы экологии"

Выступление с докладом на СНО "Электричество в живых организмах"

библиотека
материалов

Электричество в живых организмах.

В один из осенних вечеров 1789 г. итальянский естествоиспытатель и врач Луиджи Гальвани (1737-1798) проводил опыты над мышцами лягушки. Особенно его интересовало действие на мускулы ног животного электрических разрядов, которые получали тогда от электроформной машины. Препарированная лягушка (со снятой кожей) подвешивалась на медном крючке. Как только в мышцу конечности пропускали электрический разряд, мышца вздрагивала, сокращалась, лапка подпрыгивала.

Каково же было удивление ученого, когда он заметил, что сокращение мышц происходит и без воздействия электрических разрядов, а просто от соприкосновения с ножом, скальпелем или железной проволокой. Явление казалось загадочным.

Для исследователя мало обнаружить факт, его надо объяснить. После ряда повторных опытов Гальвани заключил, что в нервах и мышцах лягушки возникают электрические токи.

Вскоре этими вопросами заинтересовался другой итальянский ученый Алессандро Вольта (1745-1827). Повторив опыты Гальвани, он пришел к выводу, что электричество не возникает в теле лягушки, а образуется в результате соприкосновения двух разнородных металлов (медь и железо) с животными тканями, т. е. проводниками второго рода. Лапка лягушки, по мнению Вольта, является лишь своего рода чувствительным прибором, показывающим прохождение электрического тока.

Установив это, ученый изобрел первую электрическую батарею постоянного тока – Вольтов столб, который состоял из 20 пар медных и цинковых кружков, разделенных картонными прокладками, смоченными кислотой. Положительным электродом в этой батарее служил кружочек из меди, отрицательным – кружочек из цинка. Позднее такие элементы стали называть гальваническими.

Кто же был прав?

В одном отношении прав был Вольта, который утверждал, что электрический ток возникает в определенной среде при соприкосновении двух разнородных металлов.

Но прав был и Гальвани, доказывая, что в живых организмах образуется электричество. После долгих поисков ему удалось доказать, что лапка лягушки сокращается и без всякого соприкосновения с металлом. Из тщательно поставленных опытов с исключением всех металлов (даже препаровальные ножи применялись стеклянные) был сделан неоспоримый вывод, что в животных тканях образуется и собственное электричество.

В 1791 г. Гальвани опубликовал свой основной научный труд: “Трактат о силах электрических при мышечном движении”, где он изложил результаты своих опытов.

В истории естествознания нередко бывало так, что гениальное открытие признавалось лишь столетие спустя после смерти автора. Иная судьба была у открытия Гальвани и Вольта. Значение открытия в полной мере признавалось уже их современниками, а за столетие развития оно сделало гигантский шаг. Достаточно назвать несколько фактов, чтобы убедиться в этом. До появления работ Гальвани и Вольта высказывались лишь противоречивые гипотезы об электричестве, построенные на разрозненных фактах. Но уже в 1800 г. английские химики А. Карлейль и У. Николсон с помощью Вольтова столба разложили воду на водород и кислород.

После опытов Гальвани ученые заинтересовались и “животным” электричеством, как его назвал Дюбуа Реймон (1818-1896). И. М. Сеченов (1829-1905), А. Ф. Самойлов, Б. Ф. Вериго и другие русские физиологи внесли значительный вклад в изучение этого интересного явления. В 1881 г. И. М. Сеченов в спинном и головном мозгу лягушки обнаружил так называемые спонтанные (сами собой возникающие) электрические колебания.

В 1882 г. наш знаменитый физиолог Н. Е. Введенский впервые в мире с помощью телефона услышал биоэлектрические токи, возникающие в мышцах и нервах человека.

По мере того как совершенствовались электроизмерительные приборы, электрические токи (или биотоки) обнаруживались у все большего числа животных и растений. Из отдельных работ выросла специальная научная дисциплина – электрофизиология.

Исследования Гальвани и Вольта дали возможность создавать источники постоянного тока, накоплять электрическую энергию и применять ее для различных целей. Они показали также, что “животное” электричество и электричество, возникающее в гальванических элементах,- одно и то же. Виталисты же (сторонники непознаваемой жизненной силы) утверждали, что процессы, происходящие в живых организмах, не могут иметь места в мертвых телах. Наука неопровержимо доказала, что даже психические процессы имеют материальную физико-химическую и биологическую основу, так как они связаны с деятельностью материального органического вещества – мозга. Без материальной основы не может быть никаких процессов: ни физических, ни химических, ни биологических, ни психических.

Электричество генерирует нервные, мышечные и железистые клетки всех живых существ, однако наиболее развита эта способность у рыб. Рассмотрим явление электричество у теплокровных живых организмах.

В настоящее время известно, что из 20 тыс. современных видов рыб около 300 способны создавать и использовать биоэлектрические поля. По характеру генерируемых разрядов такие рыбы делятся на сильноэлектрические и слабоэлектрические. К первым относятся пресноводные южноамериканские электрические угри, африканские электрические сомы и морские электрические скаты. Эти рыбы генерируют очень мощные разряды: угри, например, напряжением до 600 вольт, сомы - 350. Напряжение тока крупных морских скатов невысоко, поскольку морская вода является хорошим проводником, но сила тока их разрядов, например ската Торпедо, достигает иногда 60 ампер.

Рыбы второго типа, например, мормирус и другие представители отряда клюворылообразных не излучают отдельных разрядов. Они посылают в воду серии почти непрерывных и ритмичных сигналов (импульсов) высокой частоты, этого поля проявляется в виде так называемых силовых линий. Если в электрическое поле попадает объект, отличающийся по своей электропроводности от воды, конфигурация поля изменяется: предметы с большей проводимостью сгущают вокруг себя силовые лилии, а с меньшей - рассредоточивают. Рыбы воспринимают эти изменения с помощью электрических рецепторов, расположенных у большинства рыб в области головы, и определяют местонахождение объекта. Таким образом эти рыбы осуществляют подлинную электрическую локацию.

Почти все они охотятся преимущественно ночью. Некоторые из них обладают плохим зрением, поэтому в процессе длительной эволюции и выработался у этих рыб такой совершенный способ для обнаружения на расстоянии пищи, врагов, различных предметов.

Приемы, используемые электрическими рыбами при ловле добычи и обороне от врагов, подсказывают человеку технические решения при разработке установок для электролова и отпугивания рыб. Исключительные перспективы открывает моделирование электрических систем локации рыб. В современной подводной локационной технике пока не существует систем поиска и обнаружения, которые работали бы по образцу и подобию электролокаторов, созданных в мастерской природы. Учеными многих стран ведется упорная работа по созданию подобной аппаратуры.




Самые низкие цены на курсы переподготовки

Специально для учителей, воспитателей и других работников системы образования действуют 50% скидки при обучении на курсах профессиональной переподготовки.

После окончания обучения выдаётся диплом о профессиональной переподготовке установленного образца с присвоением квалификации (признаётся при прохождении аттестации по всей России).

Обучение проходит заочно прямо на сайте проекта "Инфоурок", но в дипломе форма обучения не указывается.

Начало обучения ближайшей группы: 25 октября. Оплата возможна в беспроцентную рассрочку (10% в начале обучения и 90% в конце обучения)!

Подайте заявку на интересующий Вас курс сейчас: https://infourok.ru

Общая информация

Номер материала: ДБ-402361

Похожие материалы