Страница - 19

Раздел 9. КООРДИНАЦИЯ И РЕГУЛЯЦИЯ

§35 . Типы нервной системы

Нервная регуляция и нервная система. Для осу­ществления слаженной работы органов и систем ор­ганизма у животных возникла нервная система, обесценивающая нервную регуляцию. Она восприни­мает внешние и внутренние раздражители, анализи­рует поступающую информацию и соответственно ей координирует функции организма.

Типы нервных систем. У простейших нервной системы нет. У первых многоклеточных организмов (губки) нервная система еще не сформировалась.

Самой примитивной является диффузная нерв­ная система. Нервные клетки как бы беспорядочно разбросаны но всему телу и не образуют скоплений в виде нервных узлов. Поэтому ее называют также сетевидной (рис. 93). Такая нервная система харак­терна для кишечнополостных. Минус этой системы в том, что ответ­ные реакции гидры не очень разнообразны. Одинаковый ответ может быть как на толчок, так и на укол.

подвижных кишечнополостных, таких как медузы, диффузная нервная система усложняется. Нервные клетки погружаются глубже в тело и начина­ют скапливаться, образуя диффузно узловую нервную систему.

Лестничная нервная система более со­вершенна. Она впервые появляется у более развитых плоских червей (рис. 94). Состоит она из головных ганглиев и парных продоль­ных стволов, соединенных перемычками.

Узловая нервная система — итог ее даль­нейшего эволюционного усложнения. У до­ждевого червя она состоит из соединенных между собой парных надглоточных и подгло­точных нервных узлов и более мелких узлов брюшной нервной цепочки (рис. 95). Разброс узлов зависит от строения и образа жизни конкретных классов животных. Такая нервная система характерна для современных кольчатых червей, членистоногих, иглокожих и моллюсков.

У улиток хорошо развиты головной нервный узел и узел, контролирующий мышцы ноги. У устриц и других двустворчатых моллюсков головные узлы во­обще не развиты, так как у них нет головы. Л у ось­миногов в связи с активной охотой хорошо развиты органы зрения. Надглоточный нервный узел преобра­зовался в хорошо развитый головной мозг.

Головоногие моллюски - единственные предста­вители беспозвоночных, которые поддаются дресси­ровке. Отмечено, что осьминоги привыкают к опре­деленным людям, приручаются и ведут себя с ними спокойно и неагрессивно. Интеллектуальные задачи они решают примерно так же хорошо, как и собаки, а навыки при дрессировке у них возникают так же быстро, как у дельфинов. Умственные способности осьминогов намного
выше, чем рыб.

Надглоточный нервный узел хуже всего развит у паукообразных. У насекомых нервная система состоит из головного мозга, под­глоточного нервного узла и туловищной нерв­ной цепочки.

Трубчатая нервная система представ­лена нервной трубкой на спинной стороне тела. Она характерна для всех хордовых жи­вотных. У примитивных представителей это­го тина (ланцетники) она представлена толь­ко нервной трубкой. У высокоразвитых хор­довых (позвоночные) в передней части нерв­ной трубки сформировался головной мозг. Остальная часть нервной трубки представ­лена спинным мозгом (рис. 96). От спинно­го и головного мозга отходят нервы, которые контролируют органы и образуют сплетения в разных частях тела.

Головной мозг всех позвоночных состоит из 5 отделов (рис. 97).

Знание и понимание:

1. Перечислите типы нервной си стемы и дайте им характеристику.

2. Охарактеризуйте нервную регу­ляцию. Почему она возникла у животных, а у растений и гри­бов отсутствует?

Применение:

1. Расположите по мере усложне­ния данные нервные системы: диффузная, лестничная, труб­чатая. Объясните, почему вы их расставили в таком порядке.

2. Соотнесите животных с предло­женными характеристиками нер­вной системы: нервная трубка, подглоточный нервный узел, над­глоточный нервный узел, голов­ной мозг, спинной мозг, брюшная нервная цепочка, нервная сис­тема отсутствует, сетевидная нервная система.

Анализ:

1. Как вы думаете, почему осьминоги более интеллектуально развиты, чем рыбы, относящиеся к позвоночным животным?
2. Составьте таблицу или схему отразив в ней тип нервной системы. категорию животных обладающих ею. среду обитания и их образ жизни.

Синтез:

1. Расположите нервные системы животных по мере их усложнения. Будет ли такой порядок расположения отражать эволюционную последовательность? Докажи­те. Сравните и найдите отличия.
2. Охарактеризуйте значение нервной системы для организма. Как вы считаете, могли бы существовать многоклеточные подвижные живот- ные без нервной системы?

Дискуссия:

Многие писатели-фантасты описывали то разумные растения («Властелин колец»), то хищные («День трифидов»). Обсудите, могли ли в ходе эво­люции возникнуть растения, обладающие нервной системой. Выскажите аргументы «за» и «против». Представьте себе гипотетические условия (на другой планете или на Земле), при которых это могло бы произойти. Могла ли «нервная система» растений стать совершенной? Какие реальные одно­клеточные могли бы претендовать на роль предков таких организмов?

§36. Функции и строение нервной системы

Функции нервной системы. Задача нервной системы — организо­вать работу отдельных органов и систем так, чтобы их взаимодействие было максимально эффективным. Нервная система управляет работой отдельных органов и систем, превращая их в целостный организм.

Приведем простой пример. Если животное начинает бежать, его мышцам требуется больше энергии. Следовательно, дыхательная и кровеносная систе­мы тоже должны активизироваться, чтобы обеспечить клетки кислородом. Параллельно нужно будет активнее избавляться от образующихся при распа­де вредных веществ и излишнего тепла. Активизируется расширение сосудов в коже, ее нагревание и выделение пота. Параллельно учащается дыхание и сердцебиение. Все эти реакции будут осуществляться с участием нервной системы. Очевидно, что без нервной системы слаженно управлять работой органов невозможно.

Строение нервной системы. Все органы нервной системы (спинной и головной мозг и все нервы) состоят из нервной ткани. Она не имеет подтипов и состоит из нейронов и нейроглии.

Нейроны - основные клетки нервной ткани. Функции нервной системы выполняют именно нейроны. Они способны реагировать на воздействие, вырабатывая нервный импульс - слабый электрический ток, или биологический потенциал.

Нейроны также способны передавать нервный импульс. Эта их способность называется проводимостью. То есть у нервной ткани есть две основные функции: возбудимость и проводимость.

Вспомогательные клетки нервной тка­ни называются нейроглией. Они защища­ют, поддерживают и питают нейроны. Их намного больше, чем нейронов. Так, один нейрон могут окружать около тысячи гли альных клеток. В отличие от нейронов у них сохраняется способность к делению.

Строение нейрона. Каждый нейрон со­стоит из тела и отростков (рис. 98). Тело нейрона - это центральная часть клетки, в которой находится ядро, цитоплазма и все основные органоиды.

Короткие отростки нейрона называются дендритами. Такое название они получи­ли благодаря своему сходству с ветвящимся деревом (от греч. dendron - дерево). По ним приходит возбуждение от других клеток.

Длинный одиночный отросток, который отходит от тела клетки, называется аксо­ном. Аксон - это гигантский вырост цито­плазмы нейрона, внутри которого находятся мельчайшие органоиды, а снаружи - мембрана.

У высокоорганизованных животных и человека большинство аксо­нов покрыто жироподобной оболочкой. Она выполняет ту же роль, что и изоляция на электрических проводах. Скопления аксонов образуют белое вещество. Собранные вместе несколько аксонов, помещенные в общую оболочку, называются нервом.

Дендриты и тела клеток составляют серое вещество. А. их скопле­ния вне мозга (в органах) образуют нервные узлы.

Особенности функционирования нервной ткани. Клетки нервной ткани не размножаются. Новорожденный ребенок уже имеет то количество нейронов, которое рассчитано на целую жизнь. Но нейроны способны активно расти и разрастаться (ветвиться), образовывать новые контакты с другими клетками. Именно от строения нейронов, а не от их количества зависит функциональная активность мозга. Чем больше человек упражняет память, мышление, воображение, тем активнее тренируется и развивается мозг. Поэтому обучение, как и другие виды умственного труда, а также различные интеллектуальные упражнения направлены на разрастание нейронов головного мозга, улучшение его функционирования. В то же время отсутствие новой информации, бедность сигналов, поступающих в мозг, особенно в растущем организме, приводят к недоразвитию нейронов и ухудшению их функционирования.

Важно всегда помнить, что гибель клеток мозга невосполнима, так как нейроны не способны размножаться. Поэтому нужно всячески избегать вредных воздействий никотина, алкоголя, наркотиков, психологических перегрузок, нарушений сна, неполноценного питания и т. д.

Знание и понимание:

1. Объясните, почему нейроны называют функциональной единицей нервной ткани.
2. Объясните термины: «нервная ткань», «нейрон», «нейроглия», «ак- сон» и «дендрит».

Применение:

1. Назовите части нейрона, указанные цифрами на рисунке а. Какая ошибка допущена при изображении нейрона на рисунке б?

2. Систематизируйте факторы, влияющие на нервную систему. Как по­влияет на развивающийся молодой мозг отсутствие тренировок памя­ти и необходимости размышлять? Опишите действие отрицательных и положительных факторов.

Анализ:

1. Обсудите и докажите на примерах особенности функционирования нервной ткани. Чем отличаются строение и функции аксона и дендри­тов?
2. Охарактеризуйте взаимосвязь и отличия строения, расположения, ко­личества и функций нейронов и нейроглии.

Синтез:

1. Отразите в виде произвольной схемы порядок появления в эволюции таких свойств, как раздражимость и возбудимость. При этом укажите организмы, для которых они характерны, структуры, обеспечиваю­щие их функционирование, и результаты - типы ответных реакций.
2. Используя дополнительные источники информации, составьте схему, отражающую роль различных факторов, воздействующих на развитие головного мозга человека, учитывая как эволюционные факторы, так и индивидуальные.

Известно, что у нервной ткани есть две основные функции: возбудимость и проводимость. Скорость прохождения возбуждения через нерв у человека 100-120 м/с, у лягушек 26 м/с, у рыб 4 -5 м/с. С чем связана такая разница? Обсудите значение скорости прохождения возбуждения у животных и людей.