У млекопитающих хорошо развиты органы чувств
48. Органы чувств млекопитающих
Органы чувств млекопитающих имеют ряд особенностей, которых нет у позвоночных других групп. У млекопитающих хорошо развит орган обоняния. В отличие от птиц он состоит из основного органа обоняния и вомероназальной системы. Основной орган обоняния используется для традиционных типов хеморецепции, а вомероназальная система (якобсонов орган) — для рецепции половых запахов. Развитие системы полового обоняния рептилий стало причиной возникновения корковых образований переднего мозга (см. § 39). Эти небольшие скопления клеток у поверхности полушарий переднего мозга не предвещали своим обладателям особых неврологических перспектив.
Однако именно у млекопитающих эти структуры стали морфологической основой для возникновения шестислойной коры. Развитие коры переднего мозга свидетельствует о том, что у архаичных млекопитающих обоняние, особенно на первых этапах, играло основную роль среди дистантных хеморецепторов.
Слуховая система млекопитающих хорошо развита благодаря появлению наружной слуховой раковины, усложнению строения улитки, развитию среднемозгового и коркового представительства акустического
анализатора.
У млекопитающих улитка впервые закручивается в спираль, которая у китообразных делает 1,5 оборота, у человека — 2,5, у кошки — 3, у свиньи — 4, a у некоторых грызунов — даже 5 оборотов. Основной аналитический аппарат слуховой системы расположен в нижних бугорках четверохолмия (см. рис. III-22, в) и в коре переднего мозга. В неокортексе существуют первичные и вторичные слуховые поля, которые обрабатывают получаемые сигналы (см. рис. III-26).
Важно подчеркнуть, что в коре и нижних бугорках четверохолмия сохраняется строгая тонотопичность представительства слуховой системы. Это означает, что слуховые сигналы разной частоты «раскладываются» в каждом из центров по принципу топографической карты. Таким способом достигается максимальная дифференциальность обработки слуховых сигналов.
Слух у некоторых позвоночных развит очень хорошо и используетсядля эхолокации (летучие мыши и китообразные). У летучих мышей для локации используются сигналы около 61 кГц, а у зубатых китов — в диапазоне от 80 до 120 кГц. Сигналы такой частоты возникают у дельфинов в проходе от гортани до носового отверстия, лишённого обонятельных рецепторов. Они позволяют дельфинам определять расстояние, размер и форму предметов. Такая специализация зубатых китов привела в конечном счёте к интенсивному развитию корковых слуховых полей, которые повлияли на эволюцию и форму их головного мозга (см. рис. NM9, г). Зрение позволяет млекопитающим различать цвет и форму объектов намного лучше, чем животным других классов. Это достигается не сложностью или совершенством строения глаз.
Световоспринимающая система млекопитающих — сетчатка глаза устроена довольно примитивно. В ней преобладают палочки, которые отвечают за сумеречное зрение и не способны воспринимать цвета.
Цветовосприятие обеспечивается тремя фотопигментами, чувствительными к красному, зелёному и синему цвету и расположенными в колбочках. Колбочки имеют высокий порог чувствительности, поэтому в сумерках цветовое зрение у большинства млекопитающих утрачивается. В сетчатке млекопитающих нет цветных масляных капель, которые являются цветовыми фильтрами и позволяют рептилиям и птицам тонко различать цвета. Сетчатка не может локально увеличивать размер изображения и не имеет специализированных элементов, чувствительных к ультрафиолетовому излучению. Все эти особенности говорят об ограниченности зрения млекопитающих. По-видимому, архаичные млекопитающие долго вели сумеречный или ночной образ жизни. Однако у млекопитающих хорошо развита аналитическая часть зрительного анализатора.
Даже у таких макросматиков, как кролик, представительство зрительного анализатора в коре очень велико (см. рис. III-24).
Следовательно, невысокие требования к цвету и разрешению деталей периферической частью нервной системы сочетались с развитием мощного коркового анализатора изображений. Анализ зрительной информации доминировал над её первичным качеством. Для архаичных млекопитающих было важнее оценить пространственное расположение и форму предметов, чем различить детали их строения или цвета, поэтому цветовое зрение млекопитающих сформировалось по сути дела вторично, на основе малоподходящих структур сетчатки.
Особое развитие у млекопитающих получила соматическая и мышечная чувствительность. Кожа млекопитающих невероятно специализированна, имеет волосяной покров, сальные и потовые железы, богата свободными нервными окончаниями и совершенными рецепторами тепла, холода, вибрации и давления. Такого обширного набора специальных приспособлений в коже других позвоночных нет.
В покровах млекопитающих выделяются болевые рецепторные системы (ноцицептивные), температурные и тактильные. Последние воспринимают простое диффузное прикосновение, давление или вибрацию, что встречается и у других позвоночных. Однако особое развитие получила механорецепция, позволяющая осуществлять пространственное и временное различение сигналов. Для такого соматического восприятия внешних сигналов в покровах млекопитающих существует множество специализированных нервных окончаний. Свободные нервные окончания нескольких типов ответственны за восприятие нагревания и охлаждения.
Они вызывают ощущение зуда, жгучей или острой боли. Наряду со свободными нервными окончаниями в коже присутствуют и специализированные концевые органы, которые позволяют дифференцировать другие типы механических воздействий на кожу. В них входят нервные волокна, ассоциированные в своеобразные рецепторные комплексы. Например, тельце Мейсснера чувствительно к прикосновению и вибрации частотой 30–40 Гц, а тельце Пачини — к давлению и вибрации частотой 300 Гц. Диски Меркеля нечувствительны к вибрации, но различают прикосновение и давление.
В волосистой коже к этому набору добавляются стержни волос и волосяные фолликулы. Каждый из них окружён окончаниями 3-10 сенсорных нервных волокон, которые могут внедряться в базальную пластинку волосяного стержня. Этот рецепторный аппарат волос обладает самой высокой механической чувствительностью в покровах млекопитающих. Казалось бы, такой дифференцированной системы рецепторов вполне достаточно для формирования развитой соматической чувствительности.
Наряду с периферическими рецепторами у млекопитающих сформировалось развитое мозговое представительство соматической чувствительности. Соматическое представительство в коре и мозжечке столь велико, что может соперничать по размерам с моторными центрами и зрением (см. рис. III-24). Моторные центры мозжечка и неокортекса млекопитающих развиты пропорционально соматической и мышечной чувствительности. Если мышечная чувствительность представлена в коре относительно слабо, то моторные центры часто доминируют на поверхности полушарий. У большинства высших зверей они могут составлять от 20 до 35 % поверхности коры (см. рис. III-24).
Следовательно, по сравнению с рептилиями у млекопитающих наиболее развиты обоняние, соматическая чувствительность и сенсомоторные центры. Самым глобальным изменениям подверглась соматическая чувствительность. Она ещё никогда в истории позвоночных не достигала такого развития, как у млекопитающих. Из диффузного механорецептора и рецептора болевых ощущений рептилий возник распределённый орган чувств с широким диапазоном чувствительности и значительным представительством в коре полушарий переднего мозга.
Сенсомоторная система получила дополнительное представительство в мозжечке. Это привело к появлению парных полушарий мозжечка и увеличению его объёма в несколько раз. Вместе с соматической чувствительностью в коре млекопитающих максимально представлены зрение, моторные центры и слух. По-видимому, архаичное млекопитающее должно было обладать прекрасным обонянием, пространственным зрением, неплохим слухом и феноменальной соматической чувствительностью. Чтобы понять причины появления такой сенсорной специализации, необходимо попробовать реконструировать условия их возникновения. Они могут привести нас к пониманию эволюционного пути от рептилий к млекопитающим.
Источник
У млекопитающих хорошо развиты органы чувств
Нервная система регулирует как внутренние процессы (сердцебиение и т. п.), так и высшую психическую деятельность. Большие полушария головного мозга покрыты корой, именно в ней происходят основные процессы высшей нервной деятельности. У наиболее высокоорганизованных млекопитающих кора образует извилины и борозды, резко увеличивающие её площадь. Много извилин имеет и мозжечок, обеспечивающий координацию сложных движений.
Органы чувств у млекопитающих развиты очень высоко. Огромную роль в жизни наземных видов играют обоняние и слух. Глаза особенно велики у ночных зверей и обитателей открытых ландшафтов. Для осязания служат специальные щетинистые волосы-вибриссы. Некоторые звери (летучие мыши, землеройки, дельфины и др.) обладают прекрасно развитой способностью к эхолокации — улавливанию отраженных звуков ультравысокой частоты, которые они сами производят.
На весьма высоком уровне развития находится центральная нервная система млекопитающих. Головной мозг относительно крупных размеров, состоит из 5 отделов: передний мозг, промежуточный, средний, мозжечок и продолговатый. Наиболее сильно развит передний мозг, или большие полушария. Они имеют кору из серого нервного вещества. Поверхность переднего мозга, особенно у высших представителей класса (хищных, копытных и др.) бороздчатая. Хорошо развитая кора больших полушарий определяет возможность возникновения весьма сложных условных рефлексов, вырабатывающихся в результате жизненного опыта животного. В сочетании с врожденными безусловными рефлексами и инстинктами они создают все разнообразие проявлений высшей нервной деятельности млекопитающих, часто поражающей нас сложностью и целесообразностью. Столь высоко развитая высшая нервная деятельность имеет первостепенное значение для борьбы за существование. Она принадлежит к важнейшим факторам эволюции и успешного завоевания млекопитающими жизненного пространства.
Головной мозг млекопитающих состоит из тех же отделов, что и у других позвоночных. Однако большие полушария переднего мозга имеют более сложное строение. Наружный слой больших полушарий состоит из нервных клеток, образующих кору мозга. У многих млекопитающих, в том числе и у собаки, кора больших полушарий настолько увеличена, что не лежит ровным слоем, а образует складки — извилины. Чем больше нервных клеток в коре мозга, тем больше она развита, тем больше в ней извилин. Если у подопытной собаки удалена кора больших полушарий, то у животного сохраняются врожденные инстинкты, но условные рефлексы уже никогда не образуются.
Рисунок: Головной мозг собаки
Мозжечок хорошо развит и, подобно большим полушариям, имеет много извилин. Развитие мозжечка связано с координацией сложных движений млекопитающих.
Органы чувств млекопитающих
У млекопитающих развиты обоняние, слух, зрение, осязание и вкус, однако степень развития каждого из этих чувств у разных видов не одинакова и зависит от образа жизни и среды обитания. Так, у крота, живущего в полной темноте подземных ходов, недоразвиты глаза. Дельфины и киты почти не различают запахов. Большинство наземных млекопитающих обладают очень тонким обонянием. Хищникам, в том числе и собаке, оно помогает находить по следу добычу; травоядные на большом расстоянии могут почуять подкрадывающегося врага; животные по запаху обнаруживают друг друга. Слух у большинства млекопитающих тоже хорошо развит. Этому способствуют улавливающие звук ушные раковины, которые у многих зверей подвижны. Особенно тонким слухом обладают те звери, которые активны в ночное время. Зрение имеет для млекопитающих меньшее значение, чем для птиц. Далеко не все звери различают цвета. Ту же гамму цветов, что и человек, видят только обезьяны.
Рисунок: Органы осязания — чувствительные волосы у кошки
Органами осязания служат особые длинные и жесткие волосы (так называемые «усы»). Большая их часть расположена около носа и глаз. Приблизив голову к исследуемому предмету, млекопитающие одновременно обнюхивают, рассматривают и осязают его. У обезьян, как у человека, основными органами осязания служат кончики пальцев. Вкус особенно развит у травоядных, которые благодаря этому легко отличают съедобные растения от ядовитых. Поведение млекопитающих не менее сложно, чем поведение птиц. Наряду со сложными инстинктами оно во многом определяется высшей нервной деятельностью, основанной на образовании в течение жизни условных рефлексов. Особенно легко и быстро условные рефлексы вырабатываются у видов с хорошо развитой корой больших полушарий головного мозга.
Уже с первых дней жизни детеныши млекопитающих узнают мать. По мере роста их личный опыт в общении с окружающей средой непрерывно обогащается. Игры молодых животных (борьба, взаимное преследование, прыжки, бег) служат им хорошей тренировкой и способствуют вырабатыванию индивидуальных приемов нападения и защиты. Такие игры характерны только для млекопитающих.
Вследствие того что обстановка окружающей среды крайне изменчива, у млекопитающих постоянно вырабатываются новые условные рефлексы, а те, которые не подкрепляются условными раздражителями, утрачиваются. Эта особенность позволяет млекопитающим быстро и очень хорошо приспосабливаться к условиям окружающей среды.
Источник
Нервная система и органы чувств млекопитающих
Нервная система млекопитающих по своему плану строения напоминает нервную систему пресмыкающихся и птиц. Но у млекопитающих головной мозг больше по объему, больше развиты полушария переднего мозга, покрытые серым веществом — корой. У многих видов млекопитающих кора развита настолько хорошо, что образует борозды и извилины, увеличивающие ее поверхность (рис. 246). Мозжечок обеспечивает совершенную координацию движений.
 |
| Рис. 246. Строение головного мозга млекопитающих |
У млекопитающих хорошо развиты и органы чувств — зрения, слуха, обоняния, а также осязания, вкуса и равновесия. Острота зрения достигается за счет изменения формы хрусталика, что обеспечивает сокращения особых мышц. Способность воспринимать цвета у разных видов млекопитающих различна. Хуже развито цветное зрение у животных, ведущих ночной образ жизни.
У млекопитающих, кроме среднего и внутреннего уха, развито и наружное. Оно состоит из ушной раковины и наружного слухового прохода. Ушная раковина, приводимая в движение особыми мышцами, позволяет лучше улавливать звуки, концентрировать их и направлять на барабанную перепонку. В среднем ухе млекопитающих, в отличие от других позвоночных животных, имеется не одна, а три слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко.
Обоняние лучше развито у наземных животных. Обитатели водоемов (киты, дельфины) запахов почти не различают. Обоняние помогает искать пищу, а также особей своего вида. Органы вкуса позволяют определять качество пищи и отличать съедобные объекты от несъедобных. Вкусовые рецепторы расположены у млекопитающих на языке и стенках ротовой полости. Множество нервных окончаний имеется и в коже. Материал с сайта http://worldofschool.ru
Высокий уровень развития нервной системы и органов чувств определяет сложное поведение млекопитающих.
Для нервной системы и органов чувств большинства млекопитающих характерно:
- хорошо развиты полушария головного мозга, покрытые корой; кора образует борозды и извилины;
- хорошо развиты органы чувств; имеется наружное ухо, в среднем ухе находятся три слуховые косточки.
Источник