Значение, развитие и формирование нервной системы. Морфология черепно-мозговых нервов

Самым специализированным видом  в семействе лемуров является долгопят, названный так потому, что обладает удлиненными костями  стопы и большой пяточной костью. Важность зрения, превосходящего по своей  значимости слух, находит новое выражение. У этих животных глаза расположены  на передней поверхности лицевого черепа, а не по бокам, как у других млекопитающих. Долгопят может направить на предмет  оба глаза, что детает зрение стереоскопическим, а значит, животное воспринимает мир в трех измерениях и может с большой эффективностью оценить расстояние до качающейся ветки. (Огромные на крошечном лице глаза оказывают неизгладимое впечатление на людей, которые случайно по ночам сталкиваются с ним в лесу. За громадные глаза долгопят получил прозвище «призрак».) Как только животное получает возможность захватывать пищу рукой и подносить ее к пасти, отпадает необходимость в удлиненной морде. У долгопята ее и нет, вместо этого у него плоское, как у человека, лицо. Исчезновение удлиненной морды и перемещение глаз вперед «отодвигает» на задний план обоняние, поскольку оно не столь важно для выживания долгопята.

Все остальные представители  этого подотряда относятся к  антропоидам, то есть к человекообразным. Этих животных разделяют на три группы - низших обезьян, высших обезьян и человека. У представителей всех трех групп черты долгопята получили дальнейшее развитие. Все они обладают стереоскопическим зрением, у всех деятельность рук в большой степени обусловлена зрением. У всех функция обоняния отодвинута на задний план.

Из всех чувств зрение доставляет мозгу информацию с самой высокой скоростью и в наиболее сложной форме. Использование руки предусматривает совершение множества сложных и топких движений - хватание, ощупывание, тяга. Для этого требуется тончайшая координация движений. В иных ситуациях движения могут быть еще более сложными. Для того чтобы связь глаз и рук животного действовала с должной эффективностью, необходимо, чтобы увеличилась масса головного мозга. Если бы у приматов не произошло такого увеличения, они бы так и остались мелкими, неприметными и не достигшими особого успеха животными, глаза и руки которых не нашли бы себе достойного применения. По увеличение массы головного мозга у приматов произошло. Ни одно другое животное размером с мартышку не имеет такого тяжелого головного мозга.

(По относительному по  сравнению с весом тела весу  своего мозга мартышка превосходит  человека.) Ни у одного другого  животного нет стольких извилин,  как у обезьян.

Высшие приматы делятся  на две большие группы - широконосые  обезьяны и узконосые обезьяны. У  первых плоские носы, расплющенные по лицу, и ноздри направлены вперед, хотя и четко отделены друг от друга. У представителей второй группы нос  выступает вперед, придавая лицу сходство с человеческим. Ноздри четко разделены и направлены вниз, в точности как у нас с вами.

Широконосые обезьяны встречаются  только на Американском континенте, и  поэтому их часто называют обезьянами Нового Света. Часть этих обезьян  обладает цепким хвостом. Этот хвост  обвивается вокруг веток и может  удерживать вес животного даже без  помощи конечностей. Эти хвостатые  обезьяны - любимицы детей во всех зоопарках  мира из-за своих головокружительных акробатических трюков. Четыре конечности длинны и приспособлены для хватания. Хвост служит пятой конечностью. Все конечности и хвост длинны и изящны, и создается впечатление, что в центре колеса с пятью спицами располагается маленькое тело. По этой причине одна из широконосых обезьян так и называется - обезьяна-паук.

Все это, конечно, очень хорошо в смысле адаптации к жизни  на деревьях, но длинные руки, которые  могут без труда протягиваться  от ветки к ветке, и служащий опорой хвост снижают важность зрения. Приспособление к древесной жизни чудесно, но оказывает угнетающее действие на головной мозг. Действительно, из всех приматов широконосые обезьяны наименее развиты  интеллектуально.

Узконосые обезьяны водятся  только в Восточном полушарии Земли, и поэтому их называют обезьянами Старого Света. У узконосых обезьян нет цепкого хвоста, что лишает их дополнительной конечности. У узконосых более мощное туловище, и они лишены ловкости и живости своих широконосых собратьев. Недостаток подвижности узконосые обезьяны компенсируют недюжинным умом. Узконосые обезьяны делятся на три больших семейства. Первым надо назвать церкопитеков, хвостатых обезьян. Как говорит название, у этих обезьян есть хвост, хотя он и не заменяет собой конечность. Самыми потрясающими представителями этого семейства являются павианы, которые стали настолько массивными, что им пришлось спуститься с деревьев на землю, но у них осталась организация конечностей и зрения, характерная для древолазающих обезьян. При этом они не утратили и ум. Кроме того, эти обезьяны пасутся стаями и у них снова развились удлиненные морды, вооруженные превосходными зубами. Но даже павианы, какими бы интеллектуальными они ни были, должны отдать пальму первенства в этом отношении представителям двух других групп узконосых обезьян. Представители этих последних двух семейств начисто лишены хвостов, задние ноги у них служат больше для опоры, чем для хватания. Складывается впечатление, что по мере развития интеллекта количество хватающих конечностей сначала уменьшается с пяти до четырех, а потом с четырех до двух.

ЧЕЛОВЕКООБРАЗНЫЕ  ОБЕЗЬЯНЫ И ЧЕЛОВЕК

 

Следующим семейством узконосых  обезьян является семейство гоминид, понгид или человекообразных обезьян  в прямом смысле этого слова. Это  самые крупные из приматов, и у  них самый большой головной мозг. Этот фактор делает их самыми умными из всех низших животных.

Существует четыре вида высших обезьян. Это, в порядке возрастания  веса, гиббоны, шимпанзе, орангутанги  и гориллы. Гиббоны, которые делятся  на несколько видов, имеют рост меньше трех футов и вес 20 - 30 фунтов. Более  того, в процессе эволюции они приобрели  некоторые черты широконосых  обезьян. Хотя у гиббонов нет хвостов, их передние конечности гротескно вытянуты в длину. Они пробираются по кронам деревьев, стремительно перебирая руками. Не удивительно, что длинные руки и маленькое тело не располагают к развитию интеллекта. Действительно, в этом отношении гиббоны уступают остальным человекообразным обезьянам.

Остальные три вида понгид приближаются своим весом к человеку или даже превосходят его. Их объединяют названием «крупные обезьяны». Головной мозг орангутанга весит приблизительно 340 г, мозг шимпанзе - 380 г, а мозг гориллы - 540 г. Из всех перечисленных обезьян  самыми умными являются шимпанзе. У  горилл больший вес мозга нейтрализован  большей мышечной массой.

Схожесть высших обезьян (особенно шимпанзе) с человеком  настолько разительна и очевидна, что понгид часто называют человекообразными  обезьянами. Тем не менее, между ними и человеком столь большая  разница, что мы, не впадая в излишнее самомнение, можем с полным правом выделить человека, представителя узконосых  обезьян, в отдельное семейство - семейство гоминид. Несколько миллионов  лет назад люди откололись от основной ветви развития приматов, которая привела к появлению современных обезьян. Именно из этой отколовшейся ветви развились первые гоминиды. Гоминиды полностью и окончательно овладели прямохождением. Задние конечности полностью специализировались для стояния и ходьбы, и вызывает удивление, если человек может сделать что-то с помощью своих неуклюжих и маленьких пальцев ног. Гоминиды стали двурукими, и их передние конечности не предназначены, как у гиббонов, для выполнения какой-то одной функции. Произошла только одна специализация - противопоставление большого пальца руки, которая сделала человека «мастером на все руки».

Гоминиды никогда не стали  такими же тяжелыми, как орангутанги  или гориллы, но мозг их увеличился в размерах почти гротескно. Мозговой череп стал большим, лицо съежилось.

Череп самого древнего животного, которое можно отнести к гоминидам, был обнаружен в Танганьике в 1959 году. Этому созданию было присвоено  наименование зинджантроп (восточно-африканский человек). Череп зинджантропа намного примитивнее, чем череп живущего ныне человека, но более развит, чем череп любой из живущих в настоящее время обезьян. Вместе с окаменелостями зинджантропа были найдены орудия труда. Следовательно, зинджантроп умел делать орудия и заслуживает наименование «гоминиды» как в зоологическом, так и в культурном смысле.

Зинджантроп - это пример гоминиды с маленьким мозгом. Были найдены ископаемые остатки подобных первобытных существ, названных по местам находок Яванским и Пекинским человеком. Мозг этих человекоподобных существ был малым только в сравнении с мозгом современного человека, и, конечно, если бы зинджантроп ожил, то в нашем обществе его череп казался бы нам не больше булавочной головки. Тем не менее, вес его головного мозга достигал килограммовой отметки, что почти в два раза больше веса мозга любой из ныне живущих человекообразных обезьян.

Как бы то ни было, семейство  гоминид продолжало эволюционировать, причем акцент развития был сделан на головной мозг. Наконец, на Земле  появилось существо, которое с  полным правом можно назвать гоминидой с большим мозгом, и именно это существо выжило в процессе эволюции и приняло эстафету власти над миром. Сегодня (и это положение сложилось уже на заре истории)эти гоминиды представлены одним-единственным видом - «гомо сапиенс», то есть человеком разумным, которого мы называем современным человеком.

Вид «гомо сапиенс», существующий в наши дни, не является гоминидой с самым большим головным мозгом. Рекордсменом в этом отношении можно считать кроманьонца (скелет этого первобытного человека был впервые найден в местности Кро-Маньон во Франции). Даже у неандертальца (скелет которого был впервые найден в долине реки Неандер в Германии) головной мозг был тяжелее, чем у современного человека, хотя неандерталец считается более примитивным существом, чем мы. Существует мнение, что улучшение нашего головного мозга проявилось не в увеличении его веса, а в появлении участков, ответственных за абстрактное мышление. Эти участки больше и лучше развиты у современного человека, чем у неандертальца.

 

 

 

 

 

 

 

 

РАЗВИТИЕ НЕРВНОЙ  СИСТЕМЫ В ОНТОГЕНЕЗЕ

 

Онтогенез, или индивидуальное развитие организма, делится на два периода: пренатальный (внутриутробный) и постнатальный (после рождения). Первый продолжается от момента зачатия и формирования зиготы до рождения; второй — от момента рождения и до смерти.

Пренатальный период в свою очередь подразделяется на три периода: начальный, зародышевый и плодный. Начальный (предимплантационный) период у человека охватывает первую неделю развития (с момента оплодотворения до имплантации в слизистую оболочку матки). Зародышевый (предплодный, эмбриональный) период — от начала второй недели до конца восьмой недели (с момента имплантации до завершения закладки органов).

Плодный (фетальный) период начинается с девятой недели и длится до рождения. В это время происходит усиленный рост организма.

Постнатальный период онтогенеза подразделяют на одиннадцать периодов: 1-й — 10-й день — новорожденные;

10-й  день — 1 год — грудной возраст;

1—3  года — раннее детство;

4—7  лет — первое детство;

8—12 лет — второе детство;

13—16 лет — подростковый период;

17—21 год —юношеский возраст;

22—35 лет — первый зрелый возраст;

36—60 лет — второй зрелый возраст;

61—74 года— пожилой возраст;

с 75 лет — старческий возраст,

после 90 лет — долгожители.

Завершается онтогенез естественной смертью.

Пренатальный период онтогенеза начинается с момента слияния мужских и женских половых клеток и образования зиготы. Зигота последовательно делится, образуя шаровидную бластулу. На стадии бластулы идет дальнейшее дробление и образование первичной полости — бластоцеля.

Затем начинается процесс  гаструляции, в результате которого происходит перемещение клеток различными способами в бласто- цель, с образованием двухслойного зародыша. Наружный слой клеток называется эктодерма, внутренний — энтодерма. Внутри образуется полость первичной кишки — гастроцель. Это стадия гаструлы. На стадии нейрулы образуются нервная трубка, хорда, сомиты и другие эмбриональные зачатки. Зачаток нервной системы начинает развиваться еще в конце стадии гаструлы. Клеточный материал эктодермы, расположенный на дорсальной поверхности зародыша, утолщается, образуя медуллярную пластинку. Эта пластинка ограничивается с боков медуллярными валиками. Дробление клеток медуллярной пластинки (медуллобластов) и медуллярных валиков приводит к изгибанию пластинки в желоб, а затем к смыканию краев желоба и образованию медуллярной трубки. При соединении медуллярных валиков образуется ганглиозная пластина, которая затем делится на ганглиозные валики.

Пренатальное развитие нервной системы человека

Одновременно происходит погружение нервной трубки внутрь зародыша Однородные первичные клетки стенки медуллярной трубки — медуллобласты — дифференцируются на первичные нервные клетки (нейробласты) и исходные клетки нейроглии (спонгиобласты). Клетки внутреннего, прилежащего к полости трубки, слоя медуллобластов превращаются в эпендимные, которые выстилают просвет полостей мозга. Все первичные клетки активно делятся, увеличивая толщину стенки мозговой трубки и уменьшая просвет нервного канала. Нейробласты дифференцируются на нейроны, спонгиобласты — на астроциты и олигодендроциты, эпендимные — на эпендимоциты (на этом этапе онтогенеза клетки эпендимы могут образовывать нейробласты и спонгиобласты). При дифференцировке нейробластов отростки удлиняются и превращаются в дендриты и аксон, которые на данном этапе лишены миелиновых оболочек. Миелинизация начинается с пятого месяца пренатального развития и полностью завершается лишь в возрасте 5—7 лет. На пятом же месяце появляются синапсы. Миелиновая оболочка формируется в пределах ЦНС олигодендроцитами, а в периферической нервной системе — Шванновскими клетками.