6.Нервная система и органы чувств животных как биологическая основа поведения. Нервная система

Простейшая нервная система, состоящая из клеточных элементов и волокон, равномерно распределенных по всему телу в виде сети, носит название рассеянного нервного сплетения и встречается у кишечнополостных.

Концентрация нервных клеток приводит к образованию нервных узлов, а соединение нервных волокон дает периферические нервы. Эта концентрация обусловлена прежде всего локализацией чувствующих клеток, то есть развитием органов чувств. С появлением двигательных нервных элементов последние также образуют нервные узлы в связи с теми или иными группами мышц.

Нервные узлы могут иметь различную форму. У примитивных животных центральная нервная система имеет обычно вид сплошных стволов, состоящих из массы волокон и клеток. Распределение нервных стволов находится в соответствии с общим планом строения животного.

У животных с лучевой симметрией и нервная система построена соответствующим образом (иглокожие). У животных с двусторонней симметрией наблюдается дифференциация между передним концом тела, где развиваются важнейшие органы чувств, и задним. Соответственно положению органов чувств, и центральная нервная система в голове развивается сильнее и образует так называемый головной мозг в виде более или менее значительной нервной массы, от которой отходят несколько продольных стволов. При этом происходит обособление и погружение нервной системы вглубь тела. Так устроена довольно примитивная нервная система плоских червей. Нервная система круглых червей представлена уже сформировавшимся окологлоточным нервным кольцом и продольными стволами.

У членистых животных (кольчатые черви и членистоногие) концентрация нервных клеток продольных стволов происходит соответственно в каждом сегменте и, вероятно, обусловлена расположением парных конечностей (параподии кольчецов). В этих случаях можно говорить о брюшной нервной цепочке, которая соединяется с парным головным мозгом посредством окологлоточного нервного кольца. При слиянии сегментов в области головы и груди у членистоногих нервные узлы также сливаются между собой. Наконец, наблюдается перемещение нервных узлов в другие сегменты и их слияние в большие нервные массы.

У моллюсков нервная система развивается иначе. У примитивных форм имеется окологлоточное нервное кольцо, от которого отходят назад две пары нервных стволов. У большинства моллюсков произошла дифференциация строения нервной системы с образованием нескольких пар нервных узлов, находящихся в тех органах (или около них), которые они иннервируют (рассеянно-узловой тип строения).

Совершенно иной тип нервной системы свойствен хордовым. У хордовых вся центральная нервная система представлена нервной трубкой, лежащей со спинной стороны животного над хордой. Передний конец трубки обычно расширен и образует головной мозг, тогда как задняя цилиндрическая часть трубки получила название спинного мозга. У позвоночных спинной мозг простирается вдоль всего туловища до конца хвоста. В центре спинного мозга расположено серое вещество (тела нейронов), а по периферии — белое вещество (нервные волокна). Головной мозг состоит из продолговатого, заднего, среднего, промежуточного и переднего мозга. В эволюции особое значение приобретает развитие переднего мозга — небольшого у рыб, более крупного у амфибий и рептилий, огромного у птиц.

У млекопитающих передний мозг характеризуется значительным развитием полушарий переднего мозга. Поверхность полушарий у низших форм гладкая, но постепенно усложняется с развитием сложной системы борозд и извилин — формируется кора больших полушарий переднего мозга. Максимального развития кора достигает у приматов и, особенно, у человека. Периферическая нервная система состоит из нервов, то есть путей, связывающих центральную нервную систему с периферическими органами и периферическими нервными узлами.

Органы чувств

Раздражимость является одним из общих свойств живой материи. С дифференциацией клеток многоклеточного организма наступает специализация и в отношении раздражимости. В особенности такая специализация наблюдается среди клеток покровного эпителия. Уже у кишечнополостных чувствительные клетки образуют скопления на щупальцах и в области рта.

Из подобных скоплений чувствительных клеток и возникли простейшие органы чувств. Чувствительные клетки эпителия первоначально являются просто раздражимыми клетками и воспринимают воздействия различного рода. Точно так же и простейшие органы чувств первоначально имеют лишь самое общее назначение. Однако различное положение этих органов уже само по себе определяет их значение для организма. Так, чувствительные клетки в области ротового отверстия естественно возбуждаются пищевыми веществами и специализируются в качестве органов химического чувства (вкуса и обоняния).

Скопления чувствительных клеток на различных периферических частях тела, особенно на подвижных выростах, определяют их значение в качестве органов восприятия механического раздражения (осязания). Постепенно строение органа усложняется: чувствительные клетки располагаются определенным образом и окружаются опорными клетками, защищающими их от всяких иных раздражений. Чувствительные клетки могут погружаться ниже общего уровня эпителия, а из защитных клеток строится добавочный аппарат (например, пигментные клетки органов зрения) различного рода, приводящий к специализации органа чувств.

Практически у всех беспозвоночных имеется следующий набор органов чувств: органы механорецепции (осязания); органы зрения (глаза различной степени сложности); органы химического чувства (вкуса и обоняния); органы равновесия (пузырек, выстланный внутри чувствительными эпителием и заполненный жидкостью, в которой плавают слуховые камешки); органы слуха (тимпанальные органы некоторых насекомых).

Строение органов чувств у позвоночных значительно сложнее.

Органы осязания. Это свободные окончания нервов, разбросанные как по всей коже, так и в различных внутренних органах. Раздражение этих свободных окончаний может быть связано с ощущением боли. Кроме того, у позвоночных имеются специальные концевые органы, состоящие из чувствительных, осязательных клеток, отдельных или собранных группами. Органы боковой линии представляют собой специализированные кожные органы, характерные для рыб и личинок амфибий Их функция — восприятие движений и колебаний воды.

Органы равновесия и слуха. Слуховой орган позвоночных прежде всего является органом равновесия — он содержит слуховые камешки (статолиты), опирающиеся на волоски чувствительных клеток и раздражающие их при всяком изменении положения тела и изменении скорости движения. У наземных позвоночных этот орган дополняется аппаратом, служащим для восприятия звуковых колебаний. Он состоит из внутреннего уха (так он устроен у рыб), среднего уха (амфибии, рептилии, птицы) и наружной ушной раковины (млекопитающие). Внутреннее ухо — это орган равновесия. У наземных позвоночных вырабатывается более сложный слуховой орган, который позволяет улавливать звуки в воздушной среде. Наиболее совершенный улавливающий и передающий слуховой аппарат характерен для млекопитающих.

Органы зрения. У позвоночных различают более или менее рудиментарные непарные органы зрения и в высшей степени совершенные парные глаза. Непарные глаза располагаются на спинной стороне головы — это теменной орган. У рептилии гаттерии этот орган имеет вид пузырчатого глаза. Каждый парный глаз состоит из глазного яблока, расположенного в углублении (орбите) боковой стенки черепа, глазных мышц и верхнего и нижнего века. Все указанные части особенно хорошо развиты у млекопитающих.

Органы вкуса. Ими у позвоночных являются вкусовые почки. У рыб они расположены в глотке и ротовой полости. У наземных позвоночных они находятся на языке, в ротовой полости и отчасти в глотке.

Органы обоняния. Органы обоняния появляются у позвоночных в виде простых обонятельных ямок, выстланным изнутри чувствительным эпителием. С образованием углублений понадобились приспособления для смены воды в этих органах. Таким образом сформировались две пары ноздрей (рыбы). У наземных позвоночных одна пара ноздрей переместилась внутрь ротовой полости и получила название хоан. Носовая полость стала частью дыхательных путей, которые в дальнейшем более или менее обособляются от собственно обонятельной области. У всех наземных позвоночных в стенках обонятельного органа развиваются многочисленные железы, увлажняющие слизистую оболочку.