додати матеріал


приховати рекламу

Еволюція органів руху тварин і людини

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

-1 -
Світ живої природи знаходиться в безперервному русі. Рухаються стада або зграї тварин, окремі організми, рухаються бактерії і найпростіші у краплі води. Рослини повертають свої листи до сонця, все живе зростає. Способи руху за мільярди років пройшли довгий шлях еволюції. На нашій планеті близько 2 000 000 видів тварин. Це різні безхребетні і хребетні. У своєму історичному розвитку тварини з'являлися і розвивалися в певній послідовності. Наприклад, перші земноводні з'явилися близько 300 млн. років тому від древніх риб, а перші плазуни виникли приблизно 200 млн. років тому від стародавніх земноводних. Палеонтологічні знахідки доводять, що тваринний світ безперервно розвивався, а вимерлі тварини залишили своїх нащадків.
Для багатьох тварин копалини предки не знайдені, допомагають з'ясувати їх походження дані, отримані при порівнянні їх будови з іншими групами тварин. Наприклад, лусочки на ногах птахів за формою і будовою точно такі ж, як луски ящірок і змій. Порівняння скелета передніх кінцівок різних наземних хребетних показує їх схожість у будові відділів скелета, кісток і ін Рудименти кінцівок у китів, приховані усередині тіла, кажуть, що предки китів були наземними ссавцями. Для пересування кити використовують хвостовій плавник, тому в ході еволюції задні ноги в них зникли. Таким чином, шляхом порівняння тварин можна з'ясувати конкретний хід їх еволюції та спорідненість. У тваринному світі рух є істотним чинником для виживання організмів, визначаючи різні процеси життєдіяльності і поведінки: захист від ворогів, пошуки їжі і статевого партнера, освоєння нових середовищ існування ін Це дозволяє краще пристосовуватися до середовища проживання, а різноманіття умов середовища зумовлює велику різноманітність форм тварин .
Жан Батист Ламарк вважав, що причина різноманіття тварин - вплив різних чинників середовища. Реакції організму на цей вплив відповідають змін середовища і передаються у спадок. Наприклад, при мізерному трав'яному покриві жирафи змушені обскубувати листя з дерев, постійно витягуючи шию, щоб дістати їх. Дія з покоління в покоління такої звички призвело до того, що передні ноги жирафів виявилися довше задніх, а шия значно витягнулася. Подібним чином пояснювали і наявність перетинок між пальцями водоплавних птахів.
З моменту виникнення життя розвиток живої природи йшло шляхом пристосування живих організмів до середовища проживання: від простого до складного, від низько організованих форм до більш високо організованим - і мало прогресивний характер. Початкове подібність між зародками хребетних - це прояв зберігається спадкової інформації, отриманої від єдиних предків.
Вперше людина стала замислюватися про своє походження дуже давно, в доісторичні часи. Кожне плем'я мало свій тотем - священна тварина, від якого, як вважалося, воно вело свій рід. Це могли бути птах, олень, ведмідь і т.д. Шанування тотемів і тепер збереглося у деяких племен, що живуть за звичаями предків. Очевидно, що на зорі своєї історії людина не бачив нічого завзятого в тому, що походить від тварин, і це навіть було предметом своєрідною гордості. Але в християнських країнах аж до 20-в. подібні припущення вважалися абсолютно не припустимими.
Супротивники еволюційних ідей навіть створили особливе вчення - креаціонізм, науково обгрунтовані акт божественного творіння. У 20-в. креаціонізм становив цілком серйозну наукову опозицію теоріям еволюції. Найвизначнішим з біологів креаціоністів був Жорж Кюв'є. Серед біологів з цього приводу існує такий жарт: «Десять тисяч років через істоти, що населяють Землю, будуть з обуренням заперечувати своє походження від людини».
-2 -
Як же питання про походження людини вирішується сучасною наукою? Людина розумна належить до сімейства людей, підряду людиноподібних мавп загону приматів. Перші примати з'явилися близько 70 млн. років тому. Дані порівняльної ембріології і анатомії ясно показують риси схожості з тваринами в розвитку і будові тіла людини. Як і в приматів, внутрішній скелет людини представлений хордою, присутній скелет парних вільних кінцівок, передні кінцівки хапального типу. Однак тільки людині властиво справжнє прямоходіння. У силу вертикального ходіння скелет людини має широкий таз, плоску грудну клітку, різкі вигини хребта, склепінчасту стопу. Великий палець нижніх кінцівок у людей наблизився до решти і прийняв на себе функцію опори. Гнучка кисть руки - органу праці - здатна виконувати різноманітні і високоточні руху. Нарис історії хребетних, з усього тваринного світу, як виявилося, найкращим чином вирішили завдання пристосування і розвитку, почну з згадки ще про двох нововведення, що виникли і розвинулися як прямий наслідок появи поперечнополосатой м'язи і всього того нового рухового принципу, який ми тільки що назвали неокінетікой . Першим нововведенням були сенсорні корекції, докладно описані нами в попередньому нарисі. У найдавніших бесскелетних тварин з повільної гладкою мускулатурою і з великою перевагою в їхньому побуті місцевих члениковое рухів тіла ще не було потреби в тому тонкому управлінні рухами, для якого потрібен безперервний контроль з боку органів почуттів. До того ж для звірки поточного руху з тим, як воно було заплановано, - а в цьому ж і полягає робота сенсорних корекцій, - потрібно вже, щоб була така попередня планування початого руху, потрібно, щоб були і органи, здатні його планувати. Коли ще не існує головного мозку, коли немає пам'яті в якому завгодно вигляді, здатної витримувати і виконувати в правильному порядку частини складного ланцюгового руху або дії, тоді з чим же і за допомогою чого звіряти скоєне рух? За якою ознакою вирішувати, тече воно точно так, як було намічено, чи ні?
Нарешті, треба додати й те, що сам руховий апарат у нових, неокінетіческіх тварин швидко ставав все більш важким для управління, незрівнянно з тими нехитрими пристроями, які були до послуг хробака або устриці. Дальнодействующіх органи почуттів - телерецептори - викликали до життя переместительное руху всього тіла, локомоції, як про це вже говорилося. Для локомоції потрібна дружня, злагоджена робота м'язів всього тіла - синергії - оркестр, якому потрібен був і диригент в особі центрального мозку. При всьому тому кожен музикант цього великого оркестру, кожна поперечнополосатая м'яз представляла собою набагато менш слухняний і зручний для управління орган, ніж древні гладкі м'язові клітини. Ми вже говорили про ті складні хитрощах, на які змушена пускатися центральна нервова система для того, щоб отримувати від цього м'яза тривалі скорочення, тетанус, або плавні зміни сили. Тут зіткнулися між собою: і зросла швидкість і сила рухів, і їх широту і складність, і примхливість їхнього головного виконавця - м'язи, і все зростаюча вимогливість тварин до точності і влучності своїх рухів. Цікаво відзначити, що у стародавніх бесскелетних тварин все "рефлекторне кільце", про який також ішлося в попередньому нарисі, працює якраз у зворотний бік, ніж у нас. Поспостерігайте хробака, наползшего на яке-небудь перешкоду, або равлика, діставшись до кінця травинки. Як тільки справа доходить до будь-якого з утруднень в цьому роді, починаються безладні і (порівняно) жваві обмацування, "що снують" руху в усі сторони. Найважливіша визначальна риса новодвігательних тварин (як ми тепер будемо називати володарів поперечнополосатой мускулатури) - центральна нервова система і головний мозок почали вперше з відомою чіткістю визначатися вже у вищих молюсків (наприклад, у головоногих - восьминога, каракатиці.) Однак, тільки у хребетних вони знайшли умови для бурхливого і невпинного розвитку, що триває і понині. Це розвиток, повело в кінці кінців до того, що головний мозок, і зокрема сама нова його, частина, так звана кора великих півкуль, заволодів у вищих хребетних верховної диктатурою по всіх рішуче фізіологічним відправленням. Це нова, тільки в останні роки відкривається сторінка науки про мозок; високі заслуги в її відкритті належать найбільшому російському фізіологові К. М. Биковим.
-3 -
Безхребетні
Найпростіші
Джгутики. У 1676 р. Антонії Ван Левенгук першим розгледів під мікроскопом бактерії. Він написав, що ці крихітні істоти швидко рухаються у краплі води, але яким чином - абсолютно не зрозуміло. Левенгук припустив, що бактерії мають крихітні лапки.
У середині 20-р. вчені, нарешті, побачили ці «лапки» під мікроскопом і назвали їх джгутиками. Вони схожі на тонкі нитки. Джгутики обертаються зі швидкістю близько 50 обертів на хвилину. З силою «вгвинчуючись» на рідину і відкидаючи її як гребний гвинт, джгутик тягне бактерію вперед. Сенсацію викликало те, що вперше в живій природі була виявлена ​​структура, що діє за принципом колеса. Природа «відібрала» у людини цей винахід.
Крім бактерій величезна група живих істот - жгутикові, - а також деякі клітини рослин, тварин і грибів мають джгутики. Але рухаються вони з допомогою їх биття, а не обертання. Такі джгутики вже не змушують згадати колесо. Короткі і численні джгутики називаються віями. У інфузорій їх число перевищує 10 тис. Реснички рухаються не безладно, а хвилеподібно. Вони схожі на веслярів, ритмічно погружающих у воду свої весла. Уміло ведуть вони свій величезний у порівнянні з ним «корабель» - інфузорію, можуть розгортати його, «давати задній хід».
Ложноножки. Інакше, ніж жгутикові, рухається амеба. Висуваючи ложноножки (тимчасові випини на тілі клітини) за напрямом руху, вона плавно «перетікає» з місця на місце. Може здатися, що такий спосіб руху набагато простіше биття джгутиків. Але насправді амебі, випускаючи і прибираючи ложноножки, доводиться дуже складним чином «перебудовуватися».
На наступних етапах еволюції ці форми руху - за допомогою ложноножек, джгутиків і війок - нікуди не зникли, а просто «пішли» на рівень клітин. Наприклад, у людини білі кров'яні клітини пересуваються подібно амебами. А чоловічі статеві клітини забезпечені джгутиками. Дихальні шляхи людини як «килимом» покриті віями - їх биття допомагає видаляти геть порошинки і інший «сміття».
Кишковопорожнинні
     Епітеліально-м'язові клітини кишковопорожнинних містять м'язові волокна. У гідри вони розташовані паралельно уздовж осі, а у медуз - по краю парасольки, радіально і в кругову. Гідра це прикріплене або малорухливе кишковопорожнинних тварин, переміщується завдяки роботі мускульних волоконець. Гідра може повільно пересуватися з місця на місце, по черзі «ступаючи» те підошвою, то щупальцями. Такий рух можна порівняти з повільним перекидання через голову. У Медузи - тіло драглисте, схоже за формою на парасольку. По краях тіла розташовуються щупальця. Для медуз характерний реактивний спосіб руху, при якому переміщення здійснюється за рахунок виштовхування води з-під купола при скороченні стінок парасольки.
Хробаки
Плоскі черви. Покриви тіла плоских хробаків покриті віями, завдяки яким вони можуть пересуватися. Під шкірними покривами розташовуються кілька шарів м'язів 22. За допомогою м'язів цей вид черв `яків може змінювати форму тіла і пересуватися. Під мускульною тканиною немає порожнини і весь простір заповнений рихлою тканиною, яка теж грає роль в русі. Таким чином, плоскі черв'яки переміщуються за допомогою скорочення і удліне6нія м'язів. Круглі черви. Тіло круглих червів одягнене зовні щільною багатошаровою оболонкою, під якою знаходиться зрісся з нею шар м'язів. Ці м'язи тільки поздовжні, тому черв'яки можуть згинати своє тіло, але не здатні втягувати або вкорочувати його. Спосіб пересування - кругові рухи.
-4 -
Кільчасті черви. На поперечному перерізі тіло кругле, але, на відміну від круглих черв'яків, воно поділене кільцевими перетяжками на 100-180 члеників.
На кожному членику сидять маленькі пружні щетинки. Цими щетинками черв'як чіпляється при русі за нерівності грунту. Спосіб пересування - почергове скорочення кільцевих і поздовжніх м'язів: при скороченні кільцевих м'язів тіло хробака стає довгим і тонким, а при скороченні поздовжніх - вкорочується і потовщується.
Молюски
Черевоногі. Складаються з тулуба, голови, ноги, причому тулуб повторює форму раковини. Нога мускулиста, займає всю черевну сторону тіла. Ковзаючи підошвою ноги з водних предметів, здійснює пересування. Двостулкові. Раковина овальна, складається з двох стулок - правої і лівої. На черевній стороні вони можуть відкриватися, і в утворюється щілину висовується нога молюска. Нога, на відміну від ноги черевоногих, не з широкою плоскою підошвою, а у вигляді м'язистого, спрямованого вперед клинка. При пересуванні двостулкові висувають вперед ногу і закріплюються нею в грунті, а потім підтягує тіло. Таким чином вони роблять хіба що маленькі кроки, по 1-2 см кожен, пересуваючись всього на 20-30 см за годину. Головоногі. Тіло мешкообразное, велика голова, від 8 до10 довгих ніг (щупалець). Пересуваються з великою швидкістю, до 50 км / ч. Здійснюється реактивний спосіб переміщення, шляхом засмоктування і виштовхування води.
Членистоногі
Органи і структури руху у членистоногих представлені членистими кінцівками, крилами, плавальними кінцівками, поперечно-смугастими м'язами.
     Ракоподібні. Донні тварини, по дну рухаються нормально головою вперед на ходильні ногах. У момент небезпеки швидкими поштовхами, підминаючи під себе воду, залишають Україну. Спосіб пересування - плавання. Павукоподібні. Від головогрудей відходять 8 ходильні ніг, за допомогою яких павуки пересуваються. Спосіб переміщення - ходьба, стрибки. Комахи. Складаються з 3 відділів - голови, грудей і черевця, від якого відходять 3 пари ніг. Деякі комахи мають крила. Таким чином, спосіб пересування комах - ходьба, стрибки, політ.
     
Хребетні
Скелет хребетних утворений кістковою тканиною і ділиться на осьовий скелет (хребет), скелет голови, скелет передніх і задніх кінцівок та їх поясів. Кінцівки наземних хребетних походять від плавників риб.
Риби - водні тварини, мають твердий скелет (кістковий, хрящової або частково скостенілий). В основному риби мають обтічну форму тіла, що допомагає їм швидко рухатися у воді. Голова плавно переходить у тулуб, а тулуб у хвіст. Органи руху представлені парними і не парними плавниками малюнок 2. Кожен плавець складається з тонкої шкірної перетинки, яка представлена ​​кістковими плавникові променями. На спині окуня містяться два спинних плавця: передній великий і задній поменше. На кінці хвоста знаходиться великий дволопатевий хвостовий плавець, на нижній стороні хвоста - анальний. Спинний та анальний плавці забезпечують стійкість тіла риб, а хвостовий, за рахунок хвилеподібних вигинів, просування вперед. Всі ці плавці не парні. У риб є і парні плавці. Грудні й черевні плавці забезпечують повороти тіла, зупинку, збереження рівноваги. Під шкірою риб розташовані прикріплені до кісток м'язи, що утворюють мускулатуру. Скорочення і розслаблення м'язів викликає вигинання тіла риби, завдяки чому вона пересувається у воді. Також обесп6еченіе плавучості є функцією плавального міхура. Регулюючи його обсяг, риби занурюються у воду або спливають.
-5 -
Земноводні. Органи руху представлені парними передніми і задніми кінцівками малюнок 3. Кожна кінцівку складається з трьох головних відділів. У передній нозі розрізняють: плече, передпліччя і кисть. У задній кінцівки ці відділи називаються: стегном, гомілкою, стопою. Пальці стопи з'єднані плавальної перетинкою. Відділи кінцівок рухомо з'єднані між собою за допомогою суглобів. Задні ноги значно довше і сильніше передніх, вони грають головну роль при русі земноводних. Сидить тварина спирається на злегка зігнуті кінцівки, задні при цьому складені і знаходяться з боків тіла. Швидко розпрямляючи, їх жаба здійснює стрибок. Передні ноги при цьому оберігають тварину від удару об землю. Плаває жаба, підтягуючи і випрямляючи задні кінцівки, а передні при цьому притискає до тіла. Будова м'язової системи жаби багато складніше, ніж у риби. Адже жаба не тільки плаває, а й пересувається по суші. Завдяки скорочень м'язів жаба може здійснювати складні рухи. Особливо добре в неї розвинені м'язи кінцівок.
Плазуни. Локомоторним органи представлені 2-ма парами кінцівок, скелет яких містить ті ж кістки, що і у земноводних, на пальцях є кістки малюнок 4. У змій кінцівки скорочені. Рух у плазунів буває наступних типів: а) повзання, плавання (змії), б) ходьба, плавання (черепахи).
Птахи. Парні передні і задні кінцівки. Передні кінцівки перетворені в крила малюнок 5. Скелет птахів значно видозмінений в зв'язку з пристосованістю до польоту: підвищена міцність в результаті зрощення кісток, більшість кісток пневматичность і трубчасті. На грудині утворений кіль, до якого прикріплюються м'язи. Типи пересування птахів: ходьба, стрибки, політ. Великі птахи, з великим розмахом крил, характеризуються планують польотом (ширяння у орлів), а у дрібних птахів, з маленьким розмахом крил, - політ махають. Пір'яний покрив - характерна ознака, по якому пернаті відрізняються від всіх інших тварин. Контурні покривні пера, налягаючи один на одного вершинами, як черепиця, утворюють на тілі птахів суцільну обтічну поверхню, що полегшує політ. Головне значення при польоті птахи грають великі контурні пера крил і хвоста. Скелет птахів складається з кількох відділів: черепа, хребта, поясів кінцівок і кінцівок. Він легкий, завдяки наявності в кістках повітряних порожнин і міцний. Наявність повітряних порожнин у кістках необхідно для польоту. На відміну від пятипалой передньої кінцівки, характерною для більшості земноводних і плазунів, передня кінцівка птиці - крило має тільки три пальці. Скороченням числа пальців, а також злиттям дрібних кісток досягається міцність цього відділу крила, який несе найбільше навантаження при польоті. У нозі розрізняють досить товсте стегно, більш тонку і довгу гомілку, цівку і пальці. Найбільші м'язи в тілі всіх літаючих птахів - парні великі грудні м'язи. Основна робота грудних м'язів - опускання крил. Піднімають крила інші, менш сильні підключичні м'язи, розташовані під великими грудними. Добре розвинені також м'язи ніг.
Ссавці. У ссавців 4 п'ятипалі кінцівки (пара передніх і пара задніх кінцівок). Принцип їх будови у всіх ссавців однаковий. У місцях з'єднання кісток утворюються суглоби, що забезпечують рух елементів скелета відносно один одного. Пояси передніх (лопатка і ключиця) і задніх (тазові кістки) кінцівок забезпечують їх причленованими до осьового скелету (хребта). В наземних ссавців проксимальні ділянки скелета подовжені, а у водних ці ділянки коротше, в той час як дистальні ділянки подовжуються і перетворюються на ласти. Способи пересування у ссавців дуже різноманітні і залежать від способу життя: Хижі ссавці добре бігають. У зв'язку з цим п'ясток, зап'ястя, Плесно і Передплесно розташовані вертикально і спираються на пальці. У копитних ссавців число пальців значно зредуковано.
-6 -
Опорно-рухова система і рух людини.
 
Опорно-рухова система людини складається з скелета і м'язів. Скелет є пасивною частиною опорно-рухової системи. Він утворений кістками хрящами й зв'язками. У скелеті людини більш 200 кісток, з яких 85 є парними. Людське тіло являє собою сукупність органів, систем і апаратів, які діють злагоджено, виконуючи життєво важливі функції. Рух є необхідною частиною функції зв'язку і взаємодії, і тіло може здійснювати цей рух завдяки опорно-руховому апарату. Опорно-рухова система включає кістки, м'язи і з'єднання кісток. Кістки - це тверді і міцні частини, що служать опорою тілу, м'язи - м'які частини, що покривають кістки, а з'єднання кісток - це структури, за допомогою яких кістки з'єднуються. Всі кістки, а їх приблизно 206, складають систему кісток, або скелет, який додає тілу зовнішню конфігурацію, вид і забезпечує йому жорстке і міцне пристрій, захищає внутрішні органи, накопичує мінеральні солі і виробляє клітини крові. Кістки складаються в основному з води і мінеральних речовин, утворених на основі кальцію і фосфору, і з речовини, що назване Остеїн. Кость не є застиглим органом: вона знаходиться в постійному процесі розвитку та руйнування. Для цього в неї є остеобласти, кісткоутворюючі клітини, і остеокласти, клітини, що руйнують її, щоб не давати їй надмірно товщати. У випадку перелому остеокласти руйнують осколки кістки, а остеобласти виробляють нову кісткову тканину. Розвиток і міцність кістки залежать від вітамінів групи D (кальциферол), що регулюють обмін кальцію, необхідного для роботи м'язів. Кальциферолів особливо багаті риб'ячий жир, м'ясо тунця, молоко і яйця. Також ультрафіолетові промені сонця сприяють всмоктуванню вітаміну D. Кістки лицьового черепа - їх головна функція - участь у пережовуванні їжі. Кістки мозкового черепа - мозковий череп складається з восьми плоских кісток, що захищають головний мозок, з'єднаних нерухомо. Ребра - це кістки, які разом з грудиною утворюють грудну клітку, необхідний елемент захисту внутрішніх органів, розміщених в ній. Хребетний стовп - вісь, або опора нашого тіла, що складається з 33 або 34 хребців, у ньому розміщений спинний мозок. Стегнова кістка - найдовша кістка тіла людини. Дозволяє робити різноманітні рухи ногою завдяки своєму з'єднанню з колінної чашечкою. Кістки стопи - група з 26 кісток, серед яких виділяється найбільша, п'яткова кістка, утворює п'ятку. Найвищою людиною в світі був американець, ріст якої становив 2,72 м. На час своєї смерті, в 1940 році, коли йому було 22 роки, він ще продовжував рости. Найнижчим людиною була 19-річна голландка: її ріст складав всього 59 см, вона померла в 1895 році. Найдовші кістки, про які є відомості, - це кістки брахиозавра - динозавра, останки якого були знайдені в Колорадо (США). Його лопатки досягали довжини 2,4 м, а деякі ребра перевищували 3 м. Серед сучасних живих істот найвище тварина Землі - жираф, його зростання може досягати 6 м. Довга, більше 2 метрів шия, необхідна жирафу, щоб харчуватися гілками дерев, налічує тільки сім шийних хребців, стільки ж, скільки у миші. Можливо, найменшими є скроневі кістки колібрі - пташки, довжина якої не перевищує 2-3 см, але у якої на крилах є м'язи, що дозволяють їй робити до 90 змахів за секунду. Колібрі може зависати в повітрі, яка харчується нектаром квітів, і навіть летіти заднім ходом. М'язи, яких більше 400, покривають скелет і спільно з кістками і їх з'єднаннями роблять можливим рух, однак деякі з них, наприклад м'язи вен і артерій, які забезпечують потік крові, що нагнітається серцем, виконують функції, не пов'язані з руховим апаратом. М'язи обличчя - дозволяють приймати різні вирази нашого обличчя: сміху, гніву і т.д. Двоголова м'яз плеча - спільно зі своїм антагоністом - триглавої м'язом плеча - забезпечує згинання та розгинання передпліччя. Зовнішні косі м'язи живота - дозволяють при скороченні виштовхувати повітря з легенів. Виконують роботу, протилежну роботі діафрагми, яку тут не видно, так як вона знаходиться всередині черевної порожнини. Чотириглавий м'яз стегна - як і у випадку з верхніми кінцівками,
-7 -
чотириглавий м'яз стегна також має м'яз-антагоніста - двоголову м'яз стегна. Обидві згинають і розгинають стегно.
Рік від року виявляється все більше і більше сторін життєдіяльності, на які головний мозок простягає своє верховне вплив: обмін речовин, управління фізико-хімічними процесами в крові, кровотворення, боротьба з заразними началами і т. д., і т. д. Як нескінченно далеко це від тих непоказних волоконець, но що почали відокремлюватися від навколишньої тканини, за якими пробивав собі дорогу первісний електрохімічний збудливий імпульс! У вищих, неокінетіческіх тварин, у тому числі й у нас, рухи йдуть на поводу у відчуттів, управляються і подаються ними. У нижчих, навпаки, відчуття обслуговуються і забезпечуються за допомогою рухів. Руху; на вигляд безсистемно і безглуздо, йдуть попереду відчуттів, хапають і ловлять їх, де потрапило. Цей механізм активного, діяльного "відчуття", зберігся і в нас, за винятком безсистемності, в роботі наших найвищих органів почуттів, зору і дотику, де круговорот "рефлекторного кільця" сплітається в абсолютно нерозривне і дуже складне по будові ціле. У наступних нарисах ми будемо мати ще кілька випадків побачити, з якою дбайливістю наша центральна нервова система взагалі зберігає найдавніші механізми, здавалося б давно застарілі і підлягають здачі в архів. Цей грубий древній механізм відчуття, що діяв в найдальші часи, ще задовго до сенсорних корекцій, знову відродився в удосконаленому і витонченому вигляді і, злившись у своїй роботі з цими корекціями, забезпечив роботу наших найбільш високорозвинених органів почуттів.
Про сенсорних корекціях слід додати ще, що необхідна потреба в них, виявивши у вищих тварин, послужила новим і дуже могутнім побудником до подальшого розвитку головного мозку. Як ми покажемо далі, головним чином ця потреба сприяла розвитку так званих сенсорних полів, тобто цілих складних зліпків з відчуттів найрізноманітніших органів почуттів, зліпків, напрямних руху тварини або людини і допомагають упорядкування цих рухів у просторі.
Розвиток кінцівок
Другим нововведенням, природно, поданою за зміцненням неокінетіческой системи з її суглобистими важелями і поперечносмугастих м'язів, був розвиток у тварин кінцівок. У нижчих, бесскелетних організмів не було кінцівок, в кращому випадку замість них іноді виникали "помилкові кінцівки" (псевдоподії) начебто променів морської зірки або "ноги" равлики, яка, по суті справи, є низ її тулуба. І у хребетних справжні кінцівки виробилися далеко не відразу.
Кінцівки з'явилися дуже глибоким, принциповим нововведенням. Вони з'явилися в ту пору, коли стародавні спонукальні причини до членикові (сегментному) будовою тіла більшою мірою видихнули й розвиток кінцівок пішло як би переступаючи через руїни цього старовинного принципу будови, ще зберігав на найдавнішій частині тіла - тулуб. Тому, по-перше, самі кінцівки вже не виявляють жодних слідів сегментного - це видно хоча б на способах постачання їх м'язів руховими нервами. По-друге, потрібно вказати тут на одну обставину, набагато більш важливе для нашого викладу. Послідовний розвиток у хребетних неокінетікі, за нею - великих рухових синергії для пересування по простору (локомоцій) нарешті, кінцівок як удосконалених знарядь для такого пересування, повело до відповідного збагачення центральної нервової системи пристосуваннями, потрібними для обслуговування всіх цих еволюційних нововведень. Порівняльна анатомія мозку тварин показує, що вся ця серія нововведень більш ніж будь-який попередній кроків розвитку сприяла цієї централізації в мозку, появи в ньому перший утворень, без застережень заслуговують назви головного мозку. Найдавніша частина центральної нервової системи хребетних - спинний мозок, ще повністю витриманий на членикові (сегментному) типі будови. Нові ядра головного мозку, які вироблялися в "риб'ячому" періоді еволюції хребетних і остаточно оформилися у першої тварини з ногами - жаби, вже повністю надсегментного. Їх нервові провідники управляють вже всім спинним мозком в цілому, і зокрема всіма кінцівками. Ще важливіше відзначити той факт, що діяльність цього верховного головного мозку, керуючого рухами кінцівок і локомоциями (ми будемо в наступних нарисах позначати його як рівень В протікає у земноводних повністю за законами неокінетіческой системи: з відносно високовольтними і швидко мчить електричними сигналами, з покорою законом "все або нічого" і т. д. Більше ж давні центри мозку, за якими у земноводних збереглося управління тулубом (рівень А за нашими позначенням), працюють у великій мірі ще по древнедвігательним законам: з низьковольтними, повільними імпульсами, з великим ступенем участі в них
-8 -
старовинної, хімічної передачі сигналів і т. д. Чудово тут те, що навіть у нас, людей, власників мозку, який сильніше відрізняється від мозку жаби, ніж багатоповерховий палац від халупи дикуна, - навіть у нас в головному мозку є в роздільному вигляді рівень В і рівень А, з порядною чіткістю ділять між собою управління кінцівками і шийно-туловищной м'язами, і навіть у нас все ще давній, сегментний, тулубна рівень А у великій мірі продовжує працювати за тими ж древнедвігательним законам. Питання про рівні ми повніше висвітлимо в наступних двох нарисах.
Збагачення рухів
Решта розвиток рухів у хребетних - це безперервне збагачення рухових засобів і можливостей тварин від класу до класу і від "року" до "році" нашої хронологічної таблиці їх еволюції. Це збагачення відбувається аж ніяк не без причини і не внаслідок якої-небудь таємничої, закладеної в тварин внутрішньої "пружини", яка спонукає їх до безперервного вдосконалення. Ні, до збагачення рухових ресурсів веде весь час одна і та ж жорстка і безжальна, чисто зовнішня причина: конкуренція і боротьба за життя. Тваринам стає тісно від безперервно йде розмноження. Їм не вистачає засобів живлення. Виробляються хижі породи, які віддають перевагу надавати іншим тваринам ізисківаніе собі придатного живильного матеріалу і захоплювати його вже в готовому, "напівфабрикатної" вигляді, пожираючи цих більш слабких тварин. У цих останніх виробляються засоби самозахисту: жваві ноги, захисне забарвлення, броньові покриви, роги і копита і т. п. Не мають таких засобів захисту в першу чергу пожираются хижаками, які, самі того не підозрюючи, сприяють цим удосконалення переслідуваних ними порід. Справді, найбільші шанси вціліти від винищення і ще довго виробляти схоже на себе потомство мають ті особини, які, може бути навіть випадково, краще захищені. А найнадійнішою самозахистом є все-таки багаті і досконалі рухові можливості. Той же закон конкуренції б'є іншим кінцем палиці і по хижакам: недостатньо моторні, хитрі й зубасті серед них ризикують померти з голоду, не будучи в змозі захопити приловчившись у самозахисті їстівну живність.
Рухи збагачуються цим шляхом перш за все по їх силі, швидкості, точності і витривалості. Але це збагачення майже тільки кількісне. Важливіше інші дві сторони рухів, все більш удосконалюються. По-перше, ті рухові завдання, які доводиться вирішувати тварині, стають все складніше і при цьому все різноманітнішим. Весь перелік рухів риби складається майже цілком з її основною локомоції - плавання та який-небудь пари найпростіших полювань-нічиїх рухів на додачу. В однієї з найбільш низько розвинених риб - акули вся її полювання полягає в тому, що вона підпливає під свою жертву, повертається черевом догори (так їй здібніші) і розкриває пащу земноводних тварин крім плавання може ще повзати, стрибати, видавати звуки. Змія вміє вже зачаїтися в засідці. А як складні й повні різноманітності, в порівнянні з усім цим, хоча б ланцюгові мисливські дії хижака-ссавця! Тут і хитрощі лисиці, і чуйний пошук мисливської собаки, і підступна засідка тигра, націлюється на нелегку і для нього здобич. У найближчих рядках ми більш докладно простежимо цей бік рухів, ускладнення вирішуваних ними завдань.
По-друге, дедалі більше зростає число непередбачених, не шаблонних завдань, які тварині доводиться вирішувати тут же, "на ходу". Як ми вже бачили у вступному нарисі, тут-то якраз має місце найбільший попит на лов-кістку. У руховому побуті тварини стає щодо все менше стандартних, завжди однакових рухів, які можна здійснювати автоматично, ні в що не вникаючи і ні до чого не пристосовуючись. Можна було б припустити, що, наприклад, локомоції, пересування по простору, - це зразок подібних, одвічно шаблонних рухів. Це далеко не так. Коли риба пливе всередині безмежною, однорідної за всіма напрямками водного середовища, тут, дійсно, не багато приводів для різноманітності. Але вже зовсім інша річ пересування по суші, яке адже відбувається в природі не по бігових доріжках. Тут і рови, і байраки, і болотні купини, і непролазні хащі; тут і безпечні стежки, по яких можна трусити підтюпцем, і повний таємних ворогів ліс, де необхідно крастися без звуку, насторожив всі свої телерецептори, і т. д., і т. п. Що ж говорити про більш складних рухових актах, зовсім недоступних рибі і переповнюють собою життя високорозвиненого ссавця? У багато разів загострилася боротьба за життя робить його існування повним несподіванок, а несподіванки вимагають здібності тут же, цінуючи сотою часткою секунди, прийняти правильне рухове рішення і точно, спритно здійснити його. Ми побачимо далі, що це невпинне зростання кількості незаученних рухів і дій спирається на таке ж невпинне розвиток зовсім нових, вищих відділів головного мозку, головним чином так званої кори великих півкуль мозку.
-9 -
Перші зачатки мозкової кори з'являються вже у вищих плазунів, але тільки у вищих хребетних - у ссавців - вона захоплює вирішальне переважання і безперервно розвивається все далі і далі. Саме кора великих півкуль є орган мозку, володіє необмеженою здатністю вбирати в себе особистий життєвий досвід тварини, запам'ятовувати його, зі змістом освоювати і створювати на його основі разові рішення нових, раніше не зустрічалися завдань. У плані розумової діяльності ця здатність є кмітливість, кмітливість, розум; в плані рухових актів цю ж саму здатність ми і називаємо спритністю. Недарма нерідко про людину, наділеного яскраво вираженою спритністю, кажуть: "Які у нього розумні руху! Які розумні руки» Мозок визріває у людського немовляти поверх за поверхом в тому самому порядку, в якому вони виникали у тваринному світі. Немовля народиться на світ з тільки -тільки кінчати свій розвиток поверхом-рівнем палідума В - "стельовим" рівнем земноводних. Тому дитина не в змозі здійснювати ніяких рухів, які виходили б за межі убогого списку цього рівня. Справа ускладнюється ще тим, що більш давній і більше низько розташований рівень А , про яке буде розказано нижче і який керує рухами і положеннями шиї і тулуба, не встигає дозріти і вступити в дію до моменту народження. Через це виходить перш за все те, що новонароджений не може володіти основною опорою всього тіла - тулубом і шиєю, тримає голову, і тому не в змозі скористатися і його "динамічними підпірками" - кінцівками. Його тулуб безпорадно лежить на спині, важке і нерухоме, і всі чотири лапки можуть здійснювати тільки безладні брикательние руху в усіх напрямках вхолосту. А крім цього є й інше ускладнення: рівень-поверх У, як вже було сказано, має доступ для своїх імпульсів до руховим праклеткам спинного мозку, а через них - до м'язів не інакше як "транзитом", через ядра нижчого рівня А. Тому він і сам змушений чекати в бездіяльності , поки нарешті дозріє рівень А і почне пропускати через себе його рухові імпульси. Це позбавляє дитину синергії, які несе з собою рівень В,-узгоджених цілісних рухів кінцівок і тим більше спільної роботи всіх кінцівок. Практично кажучи, протягом перших двох-трьох місяців після народження яка б то не було рухова координація відсутня. Тільки до кінця першого кварталу життя починають організовуватися правильні спільні рухи очей, повороти зі спинки на живіт і т. п. Близько кінця першого півріччя більш-менш одночасно вступають в дію: найнижчий рівень А , що дає немовляті злагоджене і укріплене тулуб, і.уровень стріатума (СI), який дає йому можливість сидіти, вставати на ніжки, стояти, потім повзати рачки (знову біогенетичне спогад про наших чотириногих предків!) і, нарешті, ходити і бігати. пірамідна система кори (ПДС) запізнюється ще більше. Чутливі відділи кори вступають в роботу набагато раніше: дитина починає і дізнаватися про те, що бачить, і розуміти обертаються до нього слова, і знаходити толк в смакових, гастрономічних відчуттях. ПДС починає потроху проявляти себе на протягом другого півріччя, слідом за системою стріатума. Це позначається в тому, що ребе-нок навчається схоплювати те, що він бачить перед собою, класти і перекладати речі, показувати пальчиком і т. д. До цього ж часу належать і перші односкладові осмислені звуки мови, зазвичай пріказательно-прохальні (на кшталт "дай!"). Руху ручок ще дуже неточні, дитина часто і грубо промахується, але до цього часу він і взагалі не робив замах робити такі рухи, як схоплювання або кидок. Йому і не було чим їх робити ! Різниця між немовлятами після і до півроку щодо цих рухів приблизно такого ж порядку, як різниця між володарем велосипеда, ще ледь вміє їздити на ньому, і людиною, взагалі не мають велосипеда. Отже, загострення боротьби за існування поступово накопичувало все більш значні кількості однорідних між собою рухових завдань, поки що непосильних тваринам. Необхідність впоратися з ними назрівала з плином часу зі зростаючою невідворотністю. Цим усложнившимся руховим потребам тварина повинна була задовольнити, у що б то не стало, якщо воно не хотіло загинути. А на шляху до такого задоволенню стояла одна перешкода, головна і основн
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат | 73кб. | скачати

Схожі роботи:
Філогенія систем органів у хордових тварин
Еволюція систем органів живих істот
Паразити тварин і людини
Регенерація у людини і тварин
Еволюція центральних представницьких органів влади в Росії
Ендокринна система тварин і людини
Розвиток психіки людини і тварин
Інстинкти в поведінці тварин і людини
Етапи розвитку людини і тварин
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru