Головной ганглий и брюшная нервная цепочка


Брюшная нервная цепочка – это часть центральной нервной системы насекомых, структуры которой находятся позади головного мозга.

  • Строение и положение брюшной нервной цепочки
  • Основные модификации брюшной нервной цепочки
  • Особенности функционирования брюшной нервной цепочки
  • Ссылки

Строение и положение брюшной нервной цепочки



Она представлена несколькими парами нервных узлов (ганглиев), располагающимися в грудном и брюшном отделах тела. Ганглии располагаются попарно, каждая пара соответствует определенному сегменту. [1] Продольно узлы соединены между собой нервными волокнами, носящими название коннективы. Кроме того, на уровне каждого сегмента пары узлов соединяются посредством поперечных волокон, называемых комиссурами. Комиссуры обычно довольно короткие, и поэтому визуально пара узлов может выглядеть как единое образование. [3]

В типичных случаях (у тараканов, прямокрылых) нервная цепочка включает 3 пары грудных узлов и 8 пар брюшных. [1] (фото)

Основные модификации брюшной нервной цепочки

Не у всех насекомых строение брюшного мозга соответствует типичной схеме; можно даже сказать, что те или иные его изменения имеются у большинства. Чаще всего видоизменения этого отдела нервной системы состоят в том, что коннективы между ганглиями укорачиваются, благодаря чему соседние ганглии могут сливаться между собой. Кроме того, нередко наблюдается миграция ганглиев в сегменты, расположенные впереди. [4]

Типичное строение, при котором пара ганглиев цепочки строго соответствует каждому сегменту тела, имеется у многих гусениц и личинок пчел. Однако уже у личинки Malacosoma(бабочки коконопряда) восьмой ганглий брюшка сместился в седьмой сегмент и слился с его нервным узлом. Аналогичным образом, у личинок стрекоз первый брюшной ганглий слит с последним грудным, а у взрослых пчел с заднегрудным ганглием соединены целых два первых брюшных узла.



Наконец, муха Sarcophaga (фото) отличается тем, что у нее все грудные и все брюшные ганглии слиты между собой в одну массу (синганглий), которая находится в груди. В брюшке же нервной цепочки нет, там располагаются только нервы периферической нервной системы, идущие к органам. То же самое произошло у хруща Lachnosterna. [4]

В некоторых случаях у насекомых одного вида, но разного пола брюшная нервная цепочка имеет различное число ганглиев. К примеру, у Человеческой блохи-самца имеется 8 брюшных ганглиев, а у самки их всего лишь 7. [4]

На разных стадиях развития строение нервной системы у одного и того же насекомого также может довольно сильно отличаться. Более того, существует установленная закономерность: у взрослых насекомых брюшная цепочка более концентрирована (т.е., большее число ее ганглиев слиты между собой), чем у личинок. Так, личинка пчелы имеет 10 ганглиев в цепочке, взрослая пчела – только 7. [4] Исключением из этого правила являются некоторые мухи. У личинки львинки цепочка представляет собой один синганглий, а у взрослой мухи в брюшке находится 5 отдельно лежащих нервных узлов. Примерно то же самое наблюдается у муравьиного льва. [4]



Особенности функционирования брюшной нервной цепочки

Каждая пара ганглиев отдает нервные волокна, связывающие ее с чувствительными окончаниями и органами-эффекторами. Эти волокна распространяются в тканях того сегмента, к которому эта пара изначально принадлежит, даже если по факту она в этом сегменте не находится. [2]

Несмотря на принадлежность к конкретному отделу тела, нервные узлы брюшной цепочки соединяются между собой, с элементами симпатической нервной системы и мозга, так что каждый ганглий работает в содружестве с другими. В то же время, нервные узлы в определенной степени автономны. Например, когда во время ужаливания пчела теряет жало (фото), вместе с ним из ее тела вырывается последний ганглий, который его иннервирует. На протяжении некоторого времени жало продолжает функционировать, находясь в ранке. [2]

Строение нервной системы

Нервная система регулирует все функции организма, объединяет его в единое целое и является посредником между органами чувств и всеми другими органами. Через органы чувств организм воспринимает информацию из внешней среды, перерабатывает ее в нервных центрах и в соответствии со своим внутренним физиологическим состоянием совершает необходимые целесообразные действия. Нервная система полностью определяет поведение пчел во внешней среде соответственно импульсам, поступившим в нее из органов чувств. У насекомых нервная система сильно дифференцирована, имеет сложное строение и может быть подразделена на три части: центральную, периферическую и вегетативную (симпатическую).

В центральной нервной системе пчелы различают головной мозг и брюшную нервную цепочку.

Он состоит из надглоточного и подглоточного ганглиев, соединенных между собой тяжами.


Рис. 34. Головной мозг пчелы с главными нервами (вид спереди):

вгн — верхнегубной нерв; фг — фронтальный ганглий; пдг — подглоточный ганглий; дц — дейтоцеребрум; зл — зрительная лопасть; сг — сложный глаз; пц — протоцеребрум; пг — простой глаз; анн — антеннальный нерв; фк — фронтальный коннектив; нгн — нижнегубной нерв; нчн — нижнечелюстной нерв; мдн — мандибулярный нерв

Из трех форм особей пчелиной семьи наибольшего развития стебельчатые тела достигают у рабочих пчел, занимая 1/5 всего мозга; у маток и трутней, поведение которых не отличается таким многообразием, стебельчатые тела менее развиты.

Стебельчатое тело (рис. 35) имеет на верхнем конце два расширения в форме чаши, поддерживаемой толстой ножкой, которая на нижнем конце разделяется на доли (корешки).

По бокам протоцеребрума выступают зрительные доли, связывающие мозг с фасеточными глазами. Степень развития зрительных долей теснейшим образом зависит от величины сложных глаз. Эти глаза наиболее развиты у трутня и меньше — у матки. Соответственно и зрительные доли достигают огромной величины у трутня и значительно меньшей у матки.


Рис. 35. Стебельчатые (грибовидные) тела:

А — общий вид; Б — детали строения; ч — чашечка; кч — клетки чашечки; н — ножка; вк — верхний корешок; пк — передний корешок

Дейтоцеребрум — это второй, или средний, отдел головного мозга, иннервирующий антенны. Как правило, антеннальный нерв начинается двумя обособленными корешками — двигательным и чувствительным. В месте их отхождения образуются небольшие выросты — обонятельные доли дейтоцеребрума.

Тритоцеребрум — это третий, или задний, отдел мозга, иннервирующий верхнюю губу и мышцы углов рта. Он разделен на две симметричные половинки, расположенные по бокам пищевода. Тритоцеребрум — высший центр иннервации внутренних органов.

Головной мозг насекомого содержит нейронов больше, чем вся остальная часть центральной нервной системы. Более 90 % нейронов центральной нервной системы сосредоточено в мозге. Особенно много их в грибовидных телах и зрительных долях протоцеребрума (табл. 4).

По очертаниям и размерам головной мозг у особей пчелиной семьи неодинаков. Мозг трутня в целом гораздо крупнее мозга матки и рабочей пчелы. Однако его массивность определяется усиленным развитием зрительных долей, которые по своей структуре и функции больше соответствуют не мозгу, а сетчатке глаза позвоночного животного. Другие отделы мозга в наибольшей степени развиты у рабочей пчелы.

Подглоточный ганглий. Иннервирует ротовые органы и слюнные железы. Он лежит в нижней части головы под глоткой и соединен с мозгом околоклеточными коннективами (межсегментными продольными тяжами).

Число нейронов в разных отделах головного мозга у рабочей пчелы и трутня (по Р. А. Виттхофт)

Головной мозг – 3 отдела – прото-, дейто- и тритоцеребрум. Протоцеребрум – самый большой, состоит из двух полушарий, имеет зрительные центры и стебельчатые тела (грибовидные тела – скопления ассоциативных клеток, связаны со зрительными и обонятельными центрами). Развитие стебельчатых тел напрямую зависит от сложности поведения насекомых. Дейтоцеребрум – обонятельные центры. Тритоцеребрум – дает ветви к передней кишке и голове.

Органы чувствхорошо развиты. Представляют собой совокупность выростов кутикулы и связанных с ними нервных клеток и нервных окончаний.

Глаза – фасеточныеи простые(глазки).

Органы обоняния – обонятельные сенсиллы с отверстиями, ведущими к отдельным клеткам или группам клеток на антеннах, голове, конечностях, груди. Запах самки чувствуют на расстоянии до 3 км (бражники), 11 км (грушевая сатурния).

Органы вкуса – рецепторы располагаются внутри тонкостенных волосков (вкусовых сенсилл) на ротовых придатках, члениках лапок.

Органы осязания –механорецепторы–тонкиеволоски на кутикуле.

Органы слуха – есть не у всех, обычно у тех, кто сам издает звуки прямокрылые, цикады.

Размножение половое, реже партеногенез (тли, щитовки, палочники, долгоносики и др.). У некоторых паразитов полиэмбриония – яйцо дробится на несколько зародышей.

Развитие – с полным или неполным метаморфозом.

a. Неполное превращение – из яйца выходит личинка внешне похожая на взрослую особь, но меньших размеров, с недоразвитыми крыльями и половым аппаратом. Проходя через ряд линек – 4-5 до 30 – она достигает половозрелого состояния. Обычно по образу жизни (поведение, местообитание, питание) сходна со взрослыми.

Характерно для примитивных насекомых: прямокрылые, тараканы, стрекозы, поденки, клопы, вши и т.д.

b. Полное превращение –личинка резко отличается от взрослого более примитивным строением, большим расчленением тела, наличием ложных конечностей на брюшке, другим типом ротового аппарата, отсутствием крыльев. Часто отличается по питанию, поведению, местообитанию.

В жизненном цикле насекомых с полным превращением различают несколько стадий:

яйцо; личинка – выполняет функцию питания и роста – имеет защитную окраску, развитую пищеварительную систему, обычно грызущий ротовой аппарат; куколка –функции перестройки личиночного организма на взрослый, переживания неблагоприятных условий – покоящаяся стадия; взрослое насекомое – имаго – функции размножения и расселения – имеют яркую, привлекающую окраску, развитые крылья, иногда не питаются или питаются только углеводами.

Преимущества полного превращения – разделение функций между стадиями и их специализация Þ более эффективное выполнение;

нетпищевой и территориальной конкуренции между личинками и взрослыми Þ меньше гибель при недостатке ресурсов, более полное использование имеющихся возможностей.

Жуки, двукрылые, перепончатокрылые, чешуекрылые.

Дата добавления: 2015-04-20 ; просмотров: 3 | Нарушение авторских прав

Одна из самых важных структур организма животных и человека — нервная система. Членистоногих отличает особое строение, благодаря которому обеспечивается слаженная работа внутренних органов. В этот тип входит 3 вида животных — паукообразные, ракообразные и насекомые. Их система напоминает ту, что присуща кольчатым червям, но у нее есть свои особенности в строении и структуре.


Структура системы


Первыми предками членистоногих были кольчатые черви. Но у потомков полость тела смешанная, так как сегменты сливаются еще у зародышей. Ракообразные состоят из трех отделов: головного, грудного и брюшного. В первом сливаются ганглии, из них состоит мозг. Они объединяются также и в других отделах. Именно поэтому у членистоногих количество узлов гораздо меньше числа сегментов тела.

У них нервная система по своему типу является узловой. Есть у нее и другое название — ганглионарная сложная структура. Оно появилось благодаря особенностям строения. Нейронные клетки у членистоногих собраны в многочисленные узлы. Их и называют ганглиями, они отвечают за функционирование определенных внутренних органов.

В состав нервной системы входят:

  • брюшная цепочка;
  • головной мозг;
  • окологлоточные узлы.

Брюшная нервная цепочка у членистоногих представлена двумя параллельными стволами. Головной мозг у них называется надглоточным узлом. А окологлоточное кольцо играет роль коннектива, связующего элемента.

Обычно в каждом отдельном сегменте тела есть свой узел. Но иногда они срастаются и образуют большие центры. Подглоточный узел состоит из сросшихся ганглий. Они контролируют часть пищевода и работу слюнных желез.

У некоторых членистоногих центральная нервная система состоит всего из 2−3 отделов. Отличается она у крабов и раков. У первых ее образуют грудная масса и головной мозг, а у вторых только органы пищеварительной системы.

Особенности ракообразных

Ракообразные обитают в воде. Два первых отдела их тела — головной и брюшной — сливаются в головогрудь. Все сегменты защищены хитиновым покровом. Это толстая оболочка, пропитанная солями кальция.

У ракообразных тело начинается головной челюстью и оканчивается анальной лопастью. Пары конечностей расположены на каждом сегменте. Усики, которые растут на головной челюсти, называются антеннами. Сегменты тела могут отличаться у самок и самцов.

Мужские особи имеют вспомогательный копулятивный аппарат, образованный из конечностей первого и второго отдела. А у самок они редуцированы. Из следующих трех сегментов растут дыхательные ножки. Раки двигают ими около 200 раз за минуту, благодаря чему вода циркулирует в жаберных полостях, а у самок воздух попадает к оплодотворенным яйцам. Конечности шестого сегмента более плотные, они практически срослись с анальной частью и образуют хвостовую лопасть.


Для ракообразных характерна брюшная цепочка. Их система состоит из нескольких нервов, взаимосвязанных между собой:

  • зрительный;
  • симпатический;
  • окологлоточный узел.

Парные стволы цепочки приближены друг к другу. Головной мозг разделен на две доли. Каждая из них отвечает за работу антенн и антеннул. От него же отходит и зрительный нерв.

Самым крупным является надглоточный узел. От него отходит подглоточный, а затем брюшные. Они обеспечивают нормальное функционирование пищеварительной системы. Симпатический нерв отвечает за работу кишечника. Организм раков насыщен нейрогормонами. Их выделяют нейросекреторные клетки. Они расположены по всему телу, сосредоточены в разных системах. От головы до хвоста количество нервных узлов сокращается.

Строение паукообразных

У паукообразных сходный тип тела с раками. Первые 2 сегмента у них сливаются в головогрудь. При этом переход к брюшку резкий — граница выражена очень слабо. Пауки отличаются сосущим ротовым аппаратом, усиков у них нет. Ходильные ноги расположены на головогрудном отделе. Конечности на брюшке появляются еще на стадии эмбриона. Но позже они превращаются в паутинные бородавки или легкие.


Паукообразные отличаются от других членистоногих. Все системы в их организме четко структурированы. А нервные ганглии у них сливаются в одну массу. Выделяются только скорпионы, так как у них узлы разбросаны по всему телу.

У пауков значительная доля ганглий находится в пределах головогруди. В брюшке расположено только 7 узлов. Нервная система соответствует единому строению, то есть сначала идет головной мозг, а от него все остальные окончания.

Сенокосцы и клещи не имеют четкого разграничения между головогрудью и брюшком. Обе части у них сливаются в один сегмент. Благодаря этому нервы разбросаны у них по всему телу. Сольпуги имеют только один узел в брюшке, остальные расположены в головном отделе.

Нервы насекомых

Насекомые также относятся к членистоногим. Этот тип больше других приспособлен к выживанию в окружающей среде. У них тело разделено на 3 части: голова, грудь и брюшко. На первой есть пара усиков, конечности превращаются в ротовой аппарат, который бывает нескольких типов:

  • сосущий;
  • колющий;
  • смешанный — колюще-сосущий.


На трех грудных сегментах находится столько же пар ног. Шесть конечностей позволяют насекомым устойчиво передвигаться по любым поверхностям. Со стороны спины расположены 1−2 пары крыльев. Но у некоторых представителей вида вторая может отсутствовать, так как она преобразуется в жужжальца.

Нервная система у насекомых построена по единому плану, какой присущ и другим членистоногим. Она представлена узлами, проходящими до брюшной цепочки от головного отдела. Наиболее развита она у пчел и муравьев, а также у термитов.

Мозг насекомого состоит из трех разных отделов. Каждый из них отвечает за определенные функции организма. Движение ротовых конечностей зависит от подглоточного узла. В составе брюшной цепочки есть только 3 грудных и около 11 других ганглиев. У взрослой особи может быть до 8 брюшных узла. Симпатические нервы расположены практически в каждом отделе. Они отвечают за производство организмом нейрогормонов.

Система нервных узлов у членистоногих напоминает строение кольчатых червей. В ее состав входит 3 отдела: головной, брюшной и окологлоточные узлы. Хотя каждый класс — раки, паукообразные, насекомые — имеет свои отличия и особенности.

СРАВНИТЕЛЬНАЯ АНАТОМИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ БЕСПОЗВОНОЧНЫХ

Тип стрекающих ( Cnidaria )

Основа клеточной организации стрекающих - два слоя клеток (эктодерма и энтодерма), между которыми расположен слой неклеточного вещества мезоглии (диплобластические животные). В последнем располагаются нервные клетки, имеющие эктодермальное и энтодермальное происхождение. Отростки этих клеток, распространяясь на различные расстояния и образуя между собой синаптические контакты, образуют двумерную нервную сеть, проходящую по всему телу животного. Ее входами служат различные сенсорные клетки: сенсорные ямки (хеморецепция), глазки (точечные глаза), статоцисты (гравитационная чувствительность) или тактильные рецепторы. Отростки нервных клеток идут к сократительным эпителиальным клеткам, расположенным под колоколом медузы, что обеспечивает рефлексы, восстанавливающие положение тела в пространстве. Нервные клетки обладают спонтанной активностью, которая распространяется по нервной сети медленно и диффузно и обеспечивает плавательные движения. У некоторых видов медуз нервные клетки объединяются в небольшие нервные скопления (краевые тельца). Отсутствие выраженной центральной нервной системы (ЦНС) у стрекающих позволяет отнести ее нервную систему к диффузному типу структурной организации.

Тип плоские черви (Plathelminthes)

У плоских червей появляется третий зародышевый слой - мезодерма - признак характерный для всех других вышестоящих животных (триплобластические организмы). У примитивных плоских червей нервные клетки образуют нервную систему, мало отличающуюся от нервной системы стрекающих. У более продвинутых форм в головной части имеется скопление нервных клеток, знаменующее появление центральной нервной системы. От головного “мозга” отходят продольные нервные тяжи, отдающие в поперечном направлении нервы (ортогон). Хемо- и механорецепторы распределены по поверхности тела. На головном конце имеется группа вкусовых клеток и “глаза” - небольшие ямки с расположенными в них фоточувствительными клетками. При общей ограниченности форм поведения плоские черви демонстрируют простейшие ориентировочные рефлексы. У паразитических форм наблюдается частичная или полная редукция органов чувств и нервных клеток.


Рис. 5. Строение нервной системы стрекающих,

плоских червей, кольчатых червей, моллюсков:

а - нервная система гидры и медузы [8]; б - нервная система планарии [8];

в - нервная система дождевого червя - вид со спинной стороны (цит. по [2]);

г - ЦНС моллюска прудовика [1]

6 - окологлоточная коннектива, 7-10 - ганглии III, IY , Y, YI сегментов соответ­ственно, 11 - брюшная нервная цепочка, 12, 13, 14 - передний, средний, задний

сегментарные нервы, 15 - буккальный ганглий, 16 - церебробуккальная коннек­тива, 17 - церебральная комиссура, 18 - плевральный ганглий, 19 - педальный

ганглий, 20 - париетальный ганглий, 21 - висцеральный ганглий

Тип круглые черви ( Nemathelminthes )

Триплобластические животные, имеющие первичную полость тела (щели между внутренними органами, непосредственно граничащие с окружающими тканями). Нервная система построена по типу ортогона. Основной группой типа является класс круглых червей ( Nematoda ). Центральная часть их нервной системы образована окологлоточным нервным кольцом, окружающим переднюю часть пищевода. С кольцом связана пара боковых головных ганглиев. От кольца вперед отходят 6 коротких нервных веточек, а назад направляются 6 нервных стволов. Среди последних два, проходящие по срединной спинной и брюшной линиям в соответствующих валиках гиподермы, наиболее мощные. Оба главных нервных ствола соединяются между собой многочисленными комиссурами, опоясывающими тело в виде полукольца попеременно с правой и левой сторон. Мускульный слой разбит валиками гиподермы на 4 продольные ленты. Спинной нервный ствол иннервирует мышцы обеих боковых спинных лент, брюшной - брюшных. Органы чувств нематод развиты слабо: имеются осязательные бугорки или щетинки, хеморецепторные органы, а также примитивные глаза - пигментные пятна или слабо развитый бокал.

Тип кольчатые черви (Annelida)

Триплобластические целомические животные со сквозным кишечником и сегментированным телом. Нервные клетки сгруппированы в ганглии, образующие ЦНС. Ганглии головной части тела образуют мозг. В каждом метамере (сегменте тела) ганглии расположены попарно и билатерально, соединяясь комиссурами через среднюю линию. Соединение между метамерами осуществляется с помощью продольных тяжей, или коннектив, а с периферией - с помощью нервов. Ганглии, соединенные коннективами, образуют брюшную нервную цепочку. Нервные клетки расположены на наружной поверхности ганглиев и имеют по одному толстому отростку, ответвления которого идут в нейропиль и по коннективам и комиссурам направляются к другим ганглиям или в составе нервов идут на периферию. У некоторых червей имеется система гигантских нервных волокон, идущих через всю брюшную нервную цепочку. Такие гигантские аксоны встречаются также у головоногих моллюсков (отряд десятиногие), у членистоногих. У кольчатых червей есть рецепторы, обеспечивающие чувство равновесия, хеморецепторы, а также фоторецепторы, сосредоточенные у некоторых форм в камерных глазах.

Тип моллюски (Mollusca)

Нервная система моллюсков может быть различной степени сложности и состоит из ганглиев, наиболее крупные из которых сгруппированы вокруг пищевода. Пары ганглиев соединяются между собой комиссурами, а с другими ганглиями - коннективами. Из органов чувств имеются статоцист и осфрадий (орган химического чувства), у многих хорошо развиты глаза. Нервную систему некоторых брюхоногих моллюсков легко изолировать, она содержит необычно крупные клетки, что делает ее излюбленным объектом нейробиологов. Центральная нервная система головоногих моллюсков достигает большой степени развития. Расположенные вокруг пищевода ганглии сильно увеличины и, сливаясь, образуют настоящий мозг. Очень высокого уровня развития достигают глаза. Зрительные ганглии превращаются в сложные зрительные доли - самые крупные отделы мозга. Нейроны этих долей дифференцируются на ряд форм, отличающихся от униполярных нейронов, характерных для беспозвоночных. Гигантский аксон нервной системы кальмара стал классическим экспериментальным объектом нейрофизиологиии.

Тип членистоногие (Arthropoda)

К типу членистоногих относятся животные, имеющие состоящий из хитиновых пластинок-склертов наружный скелет и членистые конечности. Большая часть видов относится к насекомым, другие главные группы - паукообразные и ракообразные. Нервная система ракообразных содержит надглоточный (церебральный) и подглоточный ганглии, образующие головной мозг, и брюшную нервную цепочку. Есть сердечный ганглий, управляющий сокращениями сердца, и система гигантских нервных волокон. Главными среди рецепторных органов являются расположенные на подвижных стебельках сложные глаза, несущие хеморецепторы антенны и статоцисты. Имеется несколько типов механорецепторов.

У насекомых церебральные ганглии сливаются и образуют несколько отделов: протоцеребрум, получающий входы от глаз; дейтоцеребрум,


получающий вход от антенн; и тритоцеребрум, иннервирующий переднюю
часть пищеварительного канала и область головы. Хорошо выделяются зрительные доли протоцеребрума, что связано с высоким уровнем развития сложных глаз. В грудном отделе расположены три крупных ганглия: про- мезо- и метаторакальный. Число брюшных ганглиев варьирует (максимально до 8). Расположенные около аорты кардиальные тела соединены с мозгом посредством нервного ствола. С ними связаны прилежащие тела. И те и другие являются нейроэндокринными органами.

3. СРАВНИТЕЛЬНАЯ АНАТОМИЯ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ ПОЗВОНОЧНЫХ

Общий план строения

Центральная нервная система (ЦНС) построена из клеток и волокон, которые развились из дорсально расположенной нервной трубки. Периферическая нервная система - нервные волокна, соединяющие ЦНС и тело, а также группы клеток, которые лежат за пределами ЦНС и называются ганглиями. ЦНС делится на две основные части: спинной мозг, лежащий внутри позвоночного столба, и головной мозг, находящийся внутри черепной коробки и состоящий из 5 отделов. Спинномозговые нервы образуются дорсальными и вентральными корешками спиного мозга. Черепномозговые нервы (у высших позвоночных их 12 пар) начинаются в полости черепа, а их ядра (кроме ядер I и II нервов) лежат в стволе. Вегетативная нервная система образует систему моторной иннервации внутренних органов. Нейроэндокринная система осуществляет связь между нервной системой и телом с помощью гормонов, ее основная часть - гипофиз.

Эволюция мозга позвоночных

Эволюция сложных форм поведения позвоночных связана прежде всего с увеличением сложности ствола мозга, и особенно конечного мозга. Мозг примитивного позвоночного состоит из заднего, среднего и переднего отделов. В филогенезе над задним мозгом развился мозжечок, в результате чего задний мозг разделился на мост и продолговатый мозг. В среднем мозге тектум изменился для более сложной переработки зрительной и слуховой информации. В переднем мозге произошло интенсивное развитие покрывающего слоя (плаща), который вместе с базальными ганглиями образовал полушария большого мозга. У птиц и млекопитающих такое развитие большого мозга связано с поступлением зрительной, слуховой и соматосенсорной информации, а также с усложнением ее переработки и осуществлением сложных движений. Дифференцировка промежуточного мозга способствует выполнению двух важных функций: переключения информации на ее пути между полушариями и остальными отделами головного мозга и управления гипофизом, который в свою очередь управляет эндокринной системой организма. При всей сложности картины филогенетического развития мозга основной является тенденция к увеличению размера и сложности конечного мозга. Наиболее сильно меняются полушария большого мозга и мозжечок, что проявляется в увеличении числа извилин, приводящем к увеличению площади коры мозга.

Одна из самых важных структур организма животных и человека — нервная система. Членистоногих отличает особое строение, благодаря которому обеспечивается слаженная работа внутренних органов. В этот тип входит 3 вида животных — паукообразные, ракообразные и насекомые. Их система напоминает ту, что присуща кольчатым червям, но у нее есть свои особенности в строении и структуре.


Структура системы


Первыми предками членистоногих были кольчатые черви. Но у потомков полость тела смешанная, так как сегменты сливаются еще у зародышей. Ракообразные состоят из трех отделов: головного, грудного и брюшного. В первом сливаются ганглии, из них состоит мозг. Они объединяются также и в других отделах. Именно поэтому у членистоногих количество узлов гораздо меньше числа сегментов тела.

У них нервная система по своему типу является узловой. Есть у нее и другое название — ганглионарная сложная структура. Оно появилось благодаря особенностям строения. Нейронные клетки у членистоногих собраны в многочисленные узлы. Их и называют ганглиями, они отвечают за функционирование определенных внутренних органов.

В состав нервной системы входят:

  • брюшная цепочка;
  • головной мозг;
  • окологлоточные узлы.

Брюшная нервная цепочка у членистоногих представлена двумя параллельными стволами. Головной мозг у них называется надглоточным узлом. А окологлоточное кольцо играет роль коннектива, связующего элемента.

Обычно в каждом отдельном сегменте тела есть свой узел. Но иногда они срастаются и образуют большие центры. Подглоточный узел состоит из сросшихся ганглий. Они контролируют часть пищевода и работу слюнных желез.

У некоторых членистоногих центральная нервная система состоит всего из 2−3 отделов. Отличается она у крабов и раков. У первых ее образуют грудная масса и головной мозг, а у вторых только органы пищеварительной системы.

Особенности ракообразных

Ракообразные обитают в воде. Два первых отдела их тела — головной и брюшной — сливаются в головогрудь. Все сегменты защищены хитиновым покровом. Это толстая оболочка, пропитанная солями кальция.

У ракообразных тело начинается головной челюстью и оканчивается анальной лопастью. Пары конечностей расположены на каждом сегменте. Усики, которые растут на головной челюсти, называются антеннами. Сегменты тела могут отличаться у самок и самцов.

Мужские особи имеют вспомогательный копулятивный аппарат, образованный из конечностей первого и второго отдела. А у самок они редуцированы. Из следующих трех сегментов растут дыхательные ножки. Раки двигают ими около 200 раз за минуту, благодаря чему вода циркулирует в жаберных полостях, а у самок воздух попадает к оплодотворенным яйцам. Конечности шестого сегмента более плотные, они практически срослись с анальной частью и образуют хвостовую лопасть.


Для ракообразных характерна брюшная цепочка. Их система состоит из нескольких нервов, взаимосвязанных между собой:

  • зрительный;
  • симпатический;
  • окологлоточный узел.

Парные стволы цепочки приближены друг к другу. Головной мозг разделен на две доли. Каждая из них отвечает за работу антенн и антеннул. От него же отходит и зрительный нерв.

Самым крупным является надглоточный узел. От него отходит подглоточный, а затем брюшные. Они обеспечивают нормальное функционирование пищеварительной системы. Симпатический нерв отвечает за работу кишечника. Организм раков насыщен нейрогормонами. Их выделяют нейросекреторные клетки. Они расположены по всему телу, сосредоточены в разных системах. От головы до хвоста количество нервных узлов сокращается.

Строение паукообразных

У паукообразных сходный тип тела с раками. Первые 2 сегмента у них сливаются в головогрудь. При этом переход к брюшку резкий — граница выражена очень слабо. Пауки отличаются сосущим ротовым аппаратом, усиков у них нет. Ходильные ноги расположены на головогрудном отделе. Конечности на брюшке появляются еще на стадии эмбриона. Но позже они превращаются в паутинные бородавки или легкие.


Паукообразные отличаются от других членистоногих. Все системы в их организме четко структурированы. А нервные ганглии у них сливаются в одну массу. Выделяются только скорпионы, так как у них узлы разбросаны по всему телу.

У пауков значительная доля ганглий находится в пределах головогруди. В брюшке расположено только 7 узлов. Нервная система соответствует единому строению, то есть сначала идет головной мозг, а от него все остальные окончания.

Сенокосцы и клещи не имеют четкого разграничения между головогрудью и брюшком. Обе части у них сливаются в один сегмент. Благодаря этому нервы разбросаны у них по всему телу. Сольпуги имеют только один узел в брюшке, остальные расположены в головном отделе.

Нервы насекомых

Насекомые также относятся к членистоногим. Этот тип больше других приспособлен к выживанию в окружающей среде. У них тело разделено на 3 части: голова, грудь и брюшко. На первой есть пара усиков, конечности превращаются в ротовой аппарат, который бывает нескольких типов:

  • сосущий;
  • колющий;
  • смешанный — колюще-сосущий.


На трех грудных сегментах находится столько же пар ног. Шесть конечностей позволяют насекомым устойчиво передвигаться по любым поверхностям. Со стороны спины расположены 1−2 пары крыльев. Но у некоторых представителей вида вторая может отсутствовать, так как она преобразуется в жужжальца.

Нервная система у насекомых построена по единому плану, какой присущ и другим членистоногим. Она представлена узлами, проходящими до брюшной цепочки от головного отдела. Наиболее развита она у пчел и муравьев, а также у термитов.

Мозг насекомого состоит из трех разных отделов. Каждый из них отвечает за определенные функции организма. Движение ротовых конечностей зависит от подглоточного узла. В составе брюшной цепочки есть только 3 грудных и около 11 других ганглиев. У взрослой особи может быть до 8 брюшных узла. Симпатические нервы расположены практически в каждом отделе. Они отвечают за производство организмом нейрогормонов.

Система нервных узлов у членистоногих напоминает строение кольчатых червей. В ее состав входит 3 отдела: головной, брюшной и окологлоточные узлы. Хотя каждый класс — раки, паукообразные, насекомые — имеет свои отличия и особенности.

Читайте также:

Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!
При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.