Особенности нервной регуляции позвоночных

Тело разделено на множество систем. Какие элементы составляют нервную систему, и каковы их функции? Дышать, передвигаться, заниматься самыми разными делами без нее было бы невозможно. Это - система, которая получает и обрабатывает всю информацию, полученную со всех частей тела. Она состоит из головного мозга, спинного мозга и нейронов. Давайте охарактеризуем особенности строения нервной системы позвоночных. Пожалуй, самой важной.

Части и функции центральной нервной системы

Итак, подробнее. Давайте охарактеризуем особенности строения нервной системы позвоночных. Ее основными единицами являются нейроны. Из них сделаны все клетки нервной системы. Нейроны способны передавать электрические импульсы по всему телу в виде сигналов, которые вызывают реакцию. Существует три типа нейронов:

моторные передают информацию между органами, железами и мышцами.
сенсорные посылают информацию в головной и спинной мозг из внутренних органов или внешних раздражителей, с которыми встречаются части тела.
интернейроны выступают в качестве посланников, которые связывают сигналы между моторными и сенсорными нейронами.

Мозг - центр управления тела

Головной и спинной мозг являются двумя основными компонентами центральной нервной системы. Первый отвечает за принятие и обработку сенсорной информации: мышление, понимание, речь и моторные функции. Передний состоит из таламуса, гипоталамуса, головного мозга и коры головного мозга. Задний функционирует в поддержании баланса и равновесия, координации движения и обработки некоторой сенсорной информации, и имеет части, известные как мост, мозжечок и продолговатый мозг. Шток мозга простирается вплоть до спинного мозга и отвечает за слуховые и зрительные реакции, а также за двигательную функцию.

Строение нервной системы позвоночных включает также спинной мозг, который соединяется с головным, чтобы посылать информацию по телу в виде электрических сигналов. Он похож на толстую веревку. И состоит из нервов, которые передают сообщения между мозгом и остальной частью тела. Он простирается от продолговатого мозга до нижней части спины и размещается в пространстве, созданном позвонками или костями позвоночника. У всех позвоночных животных есть спинальные корды, от простых беззубых рыб до крупных птиц и млекопитающих.

Функции спинного мозга

Следующий момент. Охарактеризуем особенности строения нервной системы позвоночных на примере спинного мозга. Интересно то, что он работает наподобие оператора телефонного коммутатора. Помогает мозгу общаться с различными частями тела и наоборот. Его три основные роли:

Передача сообщений из мозга в разные части тела (обычно в мышцы) для выполнения определенного действия.
Перенос сообщений от сенсорных рецепторов, обнаруженных по всему телу, в мозг.
Координация рефлексов (быстрые ответы на внешние раздражители), которые не проходят через мозг и управляются только спинным мозгом.

Общие характеристики

У взрослого человека спинной мозг имеет длину около 44 см и ширину - как у большого пальца. Он такой же тонкий, как соломка для для питья на конце. Толстый пучок нервов защищен тремя слоями мембраны. Между сердечником нервных пучков и мозговыми оболочками имеется также спинномозговая жидкость для дополнительной амортизации. Спинной мозг заканчивается каскадом нервов, напоминающих хвост лошади. Нервный шнур состоит из пяти основных областей, состоящих из 33 сегментов, каждый из которых содержит нервы, связанные с различными частями тела:

Шейный край соединяется с головой, шеей, верхней частью тела, руками.
Грудная область соединяется с руками, пальцами, грудью и мышцами живота.
Поясничная область связана с бедрами, коленями, лодыжками и мышцами ног.
Крестцовая область соединяется с ногами, пальцами ног, мочевым пузырем и анальными мышцами.
Копчиковая область соединяется с кожей вокруг копчика.

Нервная система позвоночных животных: схема

И напоследок. Позвоночные разнообразны и широко распространены на Земле, но это не всегда было так. Трудно представить, но из-за определенных характеристик человек связан не только с другими млекопитающими, такими как собаки, зебры и кролики, но и с такими существами, как рыбы, змеи и саламандры. На самом деле, все животные, имеющие позвоночник, являются позвоночными . Это означает, что все они попадают в ту же категорию, что и люди.

Эти организмы представляют собой разнообразную группу животных, представляющих множество различных форм, размеров, цветов, мест обитания и экосистем. Понятно, что все они отличаются друг от друга. Однако существуют некоторые сходства, которые позволяют увидеть связь даже между теми организмами, внешность которых совершенно не похожа. Например, есть голова, две пары конечностей и так далее.

Охарактеризуем особенности строения нервной системы позвоночных, по сравнению с беспозвоночными. У первых совершенно другой тип построения. У беспозвоночных он более узкий и примитивный. ЦНС позвоночных имеет следующую особенность: с самых ранних этапов развития эмбриона для нее не является характерным наличие узлового строения.

Она имеет вид сплошной нервной трубки, дифференцирующейся на различные отделы мозга. Кроме центральной нервной системы есть также переферическая, где располагаются нервные узлы, функцией которых является соединение ЦНС со всеми частями организма.

Организм людей – это уникальная по своему развитию и контролю система, в которой каждой клетке отведено свое место и роль. В процессе эволюции она непрерывно усложнялась, чтобы добиться преимуществ над остальными представителями природы. Так, гуморальная регуляция – с помощью жидких сред, уже не справлялась со своими обязанностями. Возникла нервная регуляция – с множеством промежуточных нейронов и отдаленных центров контроля. Однако, обе они тесно взаимодействуют для достижения жизненных целей – обеспечения постоянства и безопасности внутренней среды.

Особенности гуморальной регуляции

Механизм гуморальной регуляции функций организма осуществляется с помощью специфических химических соединений – биологических веществ. Они поступают в жидкие среды – кровь, а также лимфу, затем перемещаются к тканям и внутренним структурам. Ведущая роль при этом, безусловно, принадлежит гормонам.

Их вырабатывают особые структурные единицы – железы внутренней секреции. Как правило, они локализуют вдали от контролируемого органа. При этом благодаря гуморальной регуляции осуществляется воздействие сразу на несколько зон организма. К примеру, половое созревание, пищеварение, рост.

Тем не менее, возможности гуморальной регуляции в организме человека ограничены. Ведь она воздействует сравнительно медленно – требуется выработка химических соединений, их поступление в русло крови и достижение подконтрольной области. Действие гормона продолжительное, оно не прекращается даже при значительном снижении его концентрации. В этом основная особенность эндокринной регуляции, что актуально для сохранения постоянства внутренней среды.

В чем же суть гуморальной регуляции, можно понять на примере роста человека. По мере развития плода и формирования внутренних желез секреции, начинается выработка биологических веществ для правильного телосложения. Если гормонов в крови много – вырастет гигант, тогда как при их низкой концентрации – карлик. Приемлемый рост обеспечивается тщательно выверенным самой природой соотношением количества гормона.

То же самое можно отнести к каждой функциональной деятельности – для пищеварения это инсулин, для движения и скорости реакции – адреналин и норадреналин, для репродуктивной деятельности – половые гормоны. Все, даже самые мелкие и, на первый взгляд, незначительные изменения в организме людей, находятся под строгим гуморальным контролем.

Особенности нервной регуляции

В процессе эволюции нервная регуляция сформировалась позже – к этому были необходимы предпосылки. Так, по мнению специалистов, живым единицам уже стало не хватать только гуморальных связей между клетками. Ведь требовалось быстрее передавать получаемую информацию и реагировать на внешние и внутренние угрозы.

У людей все этапы нервной регуляции осуществляются с помощью центральных структур – головного мозга с подкорковыми ядрами, а также периферических образований – нервных сплетений. К примеру, человек опаздывает на работу и видит приближение подходящей ему электрички. Его мозг просчитывает, какое время необходимо для достижения платформы и отдает команды дыхательной, сердечнососудистой системе, а также мышцам конечностей. В итоге опаздывающий человек успевает добежать и впрыгнуть в вагон электрички.

Только нервной регуляцией, конечно, не обойтись. Она отличается нейрогуморальной направленностью. Ведь, требуется и выработка гормонов, и их влияние на функциональные возможности людей.

Взаимодействие систем

Все разнообразие механизмов регуляции функциональной активности человеческого организма специалисты традиционно классифицируют на нервные, а также гуморальные процессы. Тогда как они практически неотделимы и составляют единую систему. Ее задача – обеспечение постоянства внутренней среды организма. Благодаря этому люди приспосабливаются к изменениям извне, и вид получает возможность сохраняться в природе.

И нервный, и гуморальный механизм имеют разнообразные связи на всех уровнях функционирования мозговых центров, а также при передаче сигнальной информации к контролируемым структурам. Так, регуляция функций в организме осуществляется в большинстве случаев с помощью рефлекторной дуги, в которой взаимосвязь между сигнальными молекулами осуществляется посредством гуморальных факторов. В таком качестве выступают нейромедиаторы – особые химические соединения. Именно они корректируют восприимчивость рецепторов и их функциональные возможности.

Однако, гуморальная регуляция организма находится под контролем головного мозга. Он может запускать или замедлять выделение гормонов. Как правило, эти процессы между кровью и мозгом осуществляются на бессознательном уровне. Особенно в дыхательной, пищеварительной, сердечнососудистой системах. В ряде ситуаций требуется сознательный контроль – к примеру, быстро добежать на работу, чтобы не опоздать. Именно в том, как взаимодействуют нервная и гуморальная регуляции, и заключается их единство и эффективность.

Различия

Несмотря на явную взаимосвязь механизмов нервной, а также гуморальной регуляции, на уровне биологической и морфофункциональной единицы они имеют различия. В большинстве своем их разделяют по свойствам:

нервная регуляция в отличие, от гуморальной, целенаправленная – импульс перемещается в строго предназначенную зону;
гуморальный сигнал – с током крови распространяется по всему организму, а реакция тканей зависит от присутствия молекулярных рецепторов;
скорость сигналов выше по нервному волокну, а не в жидких средах организма;
время сохранения сигнала в нервной системе короткое, поэтому и реакция контролируемого органа быстрая, тогда как концентрация гормонов сохраняется продолжительный период;
изученность нервной регуляции лучше, поскольку она поддается регистрации инструментальными аппаратами, а исследование гуморальных функций затрудненно обширностью подчиненных тканей.

Результатом, как отличий, так и сходства гуморальных и нервных механизмов контроля деятельности внутренних органов является целостность человека, как биологической единицы. Преимущества одной системы компенсируют возможные недочеты другой, однако, ведущая роль принадлежит, все же высшей нервной регуляции.

Гуморальные железы

Внутренние органы, которые выделяют гормональные вещества, локализуются у людей в разных частях тела. Благодаря этому они прицельнее осуществляют гуморальную регуляцию. Так, в основании полушарий головного мозга расположен гипофиз. Сам по себе небольшого размера, он выделяет крайне важные для человека биологически активные соединения. К примеру, гормон роста.

Тогда как контроль концентрации в русле крови возложен на инсулин. Его выделяют особые клетки в ткани поджелудочной железы. При его малом количестве формируется тяжелое своими осложнениями заболевание – диабет.

Двойственное влияние оказывают на организм человека гормоны щитовидной железы. При их чрезмерном выделении развивается гипертиреоз, а при дефиците гипотиреоз. Оба расстройства негативно отражаются на деятельности остальных внутренних органов, а у детей – на интеллектуальном и физическом развитии.

Другими железами гуморальной регуляции являются – паращитовидные клетки, надпочечники, вилочковое образование, а также половые структуры – яичники и яички. Все они тесно взаимодействуют между собой и с центральной нервной системой. Это позволяет человеку адаптироваться и к внутренним изменениям – в периоды полового созревания/угасания, и к внешним факторам – плохая экология, неправильное питание, интоксикации. При сбое в работе гуморальных механизмов, будет наблюдаться усиление работы нервных клеток. При исчерпании компенсаторных возможностей – возникнут различные болезни.

Патологии

Влияние тесной взаимосвязи нервной регуляции с гуморальным контролем человек ощущает на себе лучше всего в непривычных для него условиях – когда требуется приложить больше усилий для выполнения поставленных задач. К примеру, в случае пожара при высокой загазованности воздуха, нагрузка возрастает на дыхательную, а также сердечнососудистую системы. Организм при возрастании концентрации углекислого газа, старается его компенсировать. Если же это не удается, появляются такие заболевания, как бронхит, астма, фарингит хронического течения.

Патологические состояния в сердечной мышце – это часто результат сбоя в выделении гормонов надпочечников, адреналина с норадреналином. При их колебаниях в кровяном русле возникают различные сердечные аритмии, тахикардии, а затем и сердечная недостаточность. Нервная регуляция далеко не всегда справляется с защитной функцией, ведь гормоны длительное время могут сохранять свое влияние на сердце.

Хорошо изучены патологии щитовидной железы. Они приводят к изменениям в обменных процессах. От их концентрации напрямую зависит потребление тканями кислорода. Если их много, то температура тела повышается, усвоение питательных веществ ускоряется, рост тела усиливается. Все эти симптомы характерны для гипертиреоза. Тогда как при замедлении поступления гормонов возникает микседема – повышение массы, тела, апатия, снижение обменных процессов и температуры.

Тяжело протекают патологии репродуктивной системы, если в основе лежат сбои гормонального фона. К примеру, изменяется характер волосяного покрова, телосложения, модуляции голоса, способность к размножению.

Прогноз при заболеваниях гуморального характера во многом будет определен своевременностью обращения человека за медицинской помощью и грамотностью подбора гормональной терапии. В большинстве случаев врачам удается достичь положительных результатов в борьбе за восстановление адекватной регуляции внутренних органов.

Основные понятия и ключевые термины: РЕГУЛЯЦИЯ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ. НЕРВНАЯ СИСТЕМА. Головной мозг.

Вспомните! Что такое органы чувств?

Подумайте

Сопоставьте названные уровни организации жизни животных с соответствующими иллюстрациями: А - молекулярный; Б - клеточный; В - тканевый; Г - уровень органов; Д - системный; Е - организменный.

СОДЕРЖАНИЕ

Какова основная особенность регуляции функций организма животных?

РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИЙ ОРГАНИЗМА ЖИВОТНЫХ - совокупность процессов, обеспечивающих согласованный и скоординированный ответ животного организма на любые изменения среды. На уровне клеток регуляцию осуществляют химические элементы и соединения (например, ионы натрия или гормоны) и электрические сигналы. Проведение сигналов, обеспечивающих регуляцию, выполняют в животном организме жидкости внутренней среды (кровь или гемолимфа переносят вещества-регуляторы) и нейроны со своими отростками (проводят нервные импульсы). У животных в регуляции функций организма принимают участие все ткани, но активную роль играют нервная и эпителиальная железистая ткани. На уровне органов регуляцию функций животных выполняют органы нервной системы (нервы, мозг), органы эндокринной системы (железы внутренней секреции), органы иммунной системы (например, тимус). У большинства животных есть два основных механизма регуляции функций - нервный и гуморальный, которые объединяются в единую нейрогуморальную регуляцию функций.

Таблица 16. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕРВНОЙ И ГУМОРАЛЬНОЙ РЕГУЛЯЦИИ

Признак

Нервная регуляция

Гуморальная регуляция

Сигнал электрической природы

Сигнал химической природы

Скорость передачи сигналов

Пути передачи сигналов

Нервные волокна и нервы

Характер влияния сигналов

Итак, регуляция функций организма животных в отличие от гуморальной регуляции у растений и грибов является нейрогуморальной.

Каковы особенности нервной системы различных животных?

НЕРВНАЯ СИСТЕМА - совокупность органов, которые объединяют деятельность всех органов и систем организма и обеспечивают быстрый ответ на воздействия факторов среды. В животном мире выделяют четыре типа нервной системы: диффузную, стволовую, узловую и трубчатую.

Ил. 167. Диффузная и стволовая нервные системы

Диффузная нервная система, или нервная сеть, образована сплетением нейронов в виде сети, чем обеспечивается передача возбуждения по всему организму. Реакции организма примитивны, но небольшое количество связей между нейронами обеспечивает их надёжность. Такой тип нервной системы наблюдается у кишечнополостных и иглокожих, ведущих прикреплённый или малоподвижный образ жизни.

Стволовую нервную систему имеют плоские и круглые черви. Её образуют скопления нейронов в форме стволов и парного мозгового узла. В такой системе уже наблюдается разделение на центральную и периферическую системы. Поэтому у животных с такой системой усложняется поведение и повышается скорость реакции на раздражитель. Однако подвижность таких животных незначительна, и этот тип нервной системы обеспечивает лишь примитивные условные рефлексы.

Ил. 168. Узловая нервная система насекомых

Узловая нервная система кольчатых червей, моллюсков, членистоногих образована скоплениями нейронов в форме увеличенных узлов и нервных волокон, отходящих от них. Происходит дифференциация нейронов в соответствии с выполняемыми функциями на чувствительные, вставные и двигательные. Благодаря разделению функций между нейронами обеспечиваются высокая скорость и точность ответа на действия раздражителя. У животных с узловой нервной системой усложняется поведение и увеличивается подвижность.

Ил. 169. Трубчатая нервная система птиц: 1 - головной мозг; 2 - спинной мозг; 3 - нервы

Трубчатая нервная система есть только у хордовых и представлена нервной трубкой с нервной полостью. В такой системе появляются головной и спинной мозг с разделением на отделы и нервы, которые проводят импульсы.

Головной и спинной мозг образуют центральную нервную систему, а нервы и нервные узлы - периферическую. Такая нервная система осуществляет быстрый сбор информации от органов чувств и её анализ. Благодаря этому трубчатая нервная система координирует работу всех органов и обеспечивает эффективную приспособленность организма к внешней среде.

Итак, нервная система различных животных отличается уровнем централизации нейронов (сеть - стволы - узлы - головной и спинной мозг с отделами), что сказывается на поведении и подвижности организмов.

Каковы преимущества нервной системы с развитым головным мозгом?

Головной мозг - расширенный передний конец нервной трубки позвоночных животных, который регулирует и координирует деятельность всей нервной системы и обеспечивает целостность организма и его взаимодействие со средой. Головной мозг позвоночных состоит из нейронов, вспомогательных клеток, нервных волокон и кровеносных сосудов. У взрослых позвоночных мозг состоит из 5 отделов: продолговатого, заднего (имеет мозжечок), среднего, промежуточного и переднего мозга. Усложнение каждого отдела связано с развитием органов чувств, подвижностью и формированием сложных форм поведения.

У разных групп позвоночных отделы головного мозга имеют свои особенности. Так, у рыб крупнейшим и наиболее развитым отделом головного мозга является средний мозг, поскольку именно сюда поступает вся информация от органов чувств и именно этот отдел принимает самое активное участие в регуляции жизненных функций. Мозжечок хорошо развит у рыб, птиц и млекопитающих, ведущих подвижный образ жизни. Размеры продолговатого мозга в процессе эволюции изменялись незначительно, поскольку у всех позвоночных он регулирует жизненно важные функции. В эволюции позвоночных особое значение имеет развитие переднего мозга - небольшого у рыб, увеличенного у амфибий, рептилий и огромного у птиц и млекопитающих. Это связано с выходом позвоночных на сушу и усложнением органов обоняния и зрения, а также с приспособленностью к изменяющимся условиям наземной среды.

Отделы головного мозга позвоночных

1. Передний мозг

2. Промежуточный мозг

5. Продолговатый мозг

Итак, нервная система позвоночных животных с развитым головным мозгом обеспечивает совершенную деятельность органов чувств, разные формы подвижности и усложнение поведения.

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Практическая работа № 6

СРАВНЕНИЕ СТРОЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ ЖИВОТНЫХ

Цель: сравнить строение головного мозга у различных групп позвоночных животных; закрепить знания о нервной системе и функциях головного мозга животных.

Ход работы

1. Определите, к каким группам позвоночных относятся изображения головного мозга.

2. Сопоставьте отделы головного мозга позвоночных с их значением в регуляции жизненных функций.

А Передний мозг

Б Промежуточный мозг

Д Продолговатый мозг

Регулирует деятельность нервной системы, является основой сложных форм поведения

Обработка информации от внутренних органов и регуляция их деятельности

Обработка зрительной информации, у рыб и амфибий является основным координационным центром мозга

Регуляция и координация двигательной деятельности

Рефлекторная регуляция жизненно важных функций дыхания, пищеварения, транспортирования веществ, сердечной деятельности

3. Сопоставьте группу позвоночных животных с особенностями строения их мозга.

Передний мозг слабо развит, не образует полушарий; хорошо развит средний мозг; развит мозжечок

Передний мозг имеет два разделённых полушария, хорошо развит средний мозг, слабо развит мозжечок

Передний мозг имеет полушария, в которых появляется кора, отвечающая за условные рефлексы; в продолговатом мозге появляется характерный изгиб

Передний мозг увеличен, увеличены средний мозг и мозжечок

Передний мозг - самый большой, имеет большую площадь коры полушарий за счёт борозд. Мозжечок сравнительно большой

4. Сформулируйте вывод. Как усложнение строения головного мозга связано с усложнением процессов жизнедеятельности позвоночных животных?

РЕЗУЛЬТАТ

Оценка

Вопросы для самоконтроля

1. Что такое регуляция функций организма животных? 2. Каков тип регуляции функций у животных? 3. Что такое нервная система животных? 4. Каково значение нервной системы для организма животных? 5. Что такое мозг? 6. Назовите основные отделы головного мозга позвоночных животных.

7. Какова основная особенность регуляции функций у животных? 8. Каковы особенности нервной системы у различных животных? 9. Каковы преимущества нервной системы с развитым головным мозгом?

10. Каковы особенности раздражимости и регуляции функций у животных?

Разделы: Биология

Цели:

раскрыть особенности нервной системы позвоночных животных, ее роль в регуляции процессов жизнедеятельности и их связи с окружающей средой;
развивать умение учащихся различать классы животных, располагать их впорядке усложнения в процессе эволюции.

Оборудование и оснащение урока:

Программа и учебник Н.И.Сонина “Биология. Живой организм”. 6 класс.
Раздаточный материал – таблица-сетка “Отделы головного мозга позвоночных животных”.
Модели мозга позвоночных животных.
Надписи (названия классов животных).
Рисунки, изображающие представителей этих классов.

Ход урока.

Какие системы обеспечивают регуляцию деятельности организма животного?
Что такое раздражимость, или чувствительность?
Что такое рефлекс?
Какие бывают рефлексы?
Какие это рефлексы:
а) на запах пищи у человека вырабатывается слюна?
б) человек включает свет , несмотря на отсутствие лампочки?
в) кошка бежит на звук открывающейся дверки холодильника?
г) собака зевает?
Какая нервная система у гидры?
Как устроена нервная система дождевого червя?

(? – вопросы, задаваемые классу во время объяснения)

? Мы изучаем сейчас 17 раздел, как он называется?
Координация и регуляция чего?
О каких животных мы уже на уроках говорили?
Они беспозвоночные или позвоночные?
Какие группы животных вы видите на доске?

Сегодня на уроке мы будем изучать регуляцию процессов жизнедеятельности позвоночных животных.

Тема: “Регуляция у позвоночных животных” (записываем в тетради).

Нашей целью будет рассмотреть строение нервной системы разных позвоночных животных. В конце урока мы сможем ответить на такие вопросы:

Как поведение животных связано со строением нервной системы?
Почему легче дрессировать собаку, чем птицу или ящерицу?
Почему голуби в воздухе могут переворачиваться во время полета?

В течение урока мы будем заполнять таблицу, поэтому у каждого есть на парте листочек с таблицей.

? Где располагается нервная система у кольчатых червей и насекомых?

У позвоночных нервная система располагается на спинной стороне тела. Она состоит из головного, спинного мозга и нервов.

? 1) где располагается спинной мозг?

2) где располагается головной мозг?

В нем различают передний, средний, задний мозг и некоторые другие отделы. У различных животных эти отделы развиты по-разному. Это связано с их образом жизни и с уровнем их организации.

Сейчас мы послушаем сообщения о строении нервной системы разных классов позвоночных животных. А вы делайте в таблице пометки: есть или нет этот отдел мозга у этой группы животных, как развит он по сравнению с другими животными? После заполнения таблица остается у вас.

(Таблицу необходимо заранее отпечатать по количеству учеников класса)

Таблица. Отделы головного мозга позвоночных животных.

Перед уроком на доске прикрепляются надписи и рисунки. Во время ответов учащиеся держат в руках модели головного мозга позвоночных животных и показывают те отделы, о которых говорят. После каждого ответа модель ставится на демонстрационный стол около доски под надписью и рисунком соответствующей группы животных. Получается примерно такая схема…

Спинной мозг. Центральная нервная система рыб, как и у ланцетника, имеет вид трубки. Ее задний отдел – спинной мозг расположен в канале позвоночника, образованном верхними телами и дугами позвонков. От спинного мозга между каждой парой позвонков вправо и влево отходят нервы, управляющие работой мышц тела и плавников и органов, расположенных в полости тела.

По нервам от чувствительных клеток на теле рыбы в спинной мозг поступает сигналы о раздражении.

Головной мозг. Передняя часть нервной трубки рыбы и других позвоночных видоизменена в головной мозг, защищенный костями черепной коробки. В головном мозге позвоночных различают отделы: передний мозг, промежуточный мозг, средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг. Все эти отделы головного мозга имеют большое значение в жизнедеятельности рыбы. Например, мозжечок управляет координацией движения и равновесием животного. Продолговатый мозг постепенно переходит в спинной мозг. Он играет большую роль в управлении дыханием, кровообращением, пищеварением и другими важнейшими функциями организма.

! Давайте посмотрим, что вы записали?

Центральная нервная система и органы чувств земноводных состоят из тех отделов, что и у рыб. Передний мозг развит сильнее, чем у рыб, и в нем можно различить два вздутия – большие полушария. Тело земноводных близко к земле, и им не приходится поддерживать равновесие. В связи с эти мозжечок, управляющий координацией движений, развит у них слабее, чем у рыб. Нервная система ящерицы сходна по строению с соответствующими системами земноводных. В головном мозге мозжечок, ведающий равновесием и координацией движений, развит более, чем у земноводных, что связано с большей подвижностью ящерицы и значительным разнообразием ее движений.

Нервная система. В головном мозге хорошо развиты зрительные бугры среднего мозга. Мозжечок значительно больше, чем у других позвоночных, так как он - центр координации и согласованности движений, а птицы в полете совершают очень сложные движения.

По сравнению с рыбами, земноводными и пресмыкающимися у птиц увеличены полушария переднего мозга.

Головной мозг млекопитающих состоит из тех же отделов, что и у других позвоночных. Однако большие полушария переднего мозга имеют более сложное строение. Наружный слой больших полушарий состоит из нервных клеток, образующих кору мозга. У многих млекопитающих, в том числе и у собаки, кора больших полушарий настолько увеличена, что не лежит ровным слоем, а образует складки – извилины. Чем больше нервных клеток в коре мозга, тем больше она развита, тем больше в ней извилин. Если у подопытной собаки удалена кора больших полушарий, то у животного сохраняются врожденные инстинкты, но условные рефлексы уже никогда не образуются.

Мозжечок хорошо развит и, подобно большим полушариям, имеет много извилин. Развитие мозжечка связано с координацией сложных движений млекопитающих.

Вывод по таблице (вопросы классу):

Какие отделы головного мозга есть у всех классов животных?
У каких животных будет сильнее всего развит мозжечок?
Передний мозг?
У каких имеется кора на полушариях?
Почему у лягушки мозжечок развит слабее, чем у рыб?

Теперь рассмотрим строение органов чувств этих животных, их поведение, в связи с таким строением нервной системы (рассказывают те же самые ученики, которые рассказывали о строении головного мозга):

Органы чувств позволяют рыбам хорошо ориентироваться в окружающей среде. Важную роль при этом играют глаза. Окунь видит только на сравнительно близком расстоянии, но различает форму и цвет предметов.

Впереди каждого глаза окуня помещается по два отверстия ноздри, ведущие в слепой мешок с чувствительными клетками. Это орган обоняния.

Органы слуха снаружи не видны, они помещаются справа и слева черепа, в костях задней его части. Благодаря плотности воды звуковые волны хорошо передаются через кости черепа и воспринимаются органами слуха рыбы. Опыты показали, что рыбы могут слышать шаги человека, идущего по берегу, звон колокольчика, выстрел.

Органы вкуса – чувствительные клетки. Они расположены у окуня, как и других рыб, не только в ротовой полости, но и разбросаны по всей поверхности тела. Там же находятся и осязательные клетки. У некоторых рыб (например, у сома, сазана, трески) на голове есть осязательные усики.

Для рыб характерен особый орган чувства – боковая линия. Снаружи тела виден ряд отверстий. Эти отверстия связаны с каналом, расположенным в коже. В канале находятся чувствительные клетки, соединенные с нервом, идущим под кожей.

Боковая линия воспринимает направление и силу тока воды. Благодаря боковой линии даже ослепленная рыба не натыкается на препятствия и способна ловить движущуюся добычу.

? Почему нельзя на рыбалке громко разговаривать?

Строение органов чувств соответствует наземной среде. Например, мигая веками, лягушка удаляет приставшие к глазу пылинки и смачивает поверхность глаза. Как и у рыб, у лягушки имеется внутреннее ухо. Однако в воздухе звуковые волны распространяются значительно хуже, чем в воде. Поэтому для лучшего слушания у лягушки развито еще среднее ухо. Начинается оно воспринимающей звуки барабанной перепонкой – тонкой круглой пленочкой позади глаза. От нее звуковые колебания через слуховую косточку передаются во внутреннее ухо.

При охоте главную роль играет зрение. Заметив какое-либо насекомое или другое мелкое животное, лягушка выбрасывает изо рта широкий липкий язык, к которому и прилипает жертва. Лягушки хватают только подвижную добычу.

Задние ноги значительно длиннее и сильнее передних, они играют главную роль при движении. Сидящая лягушка опирается на слегка согнутые передние конечности, задние при этом сложены и находятся по бокам тела. Быстро распрямляя их, лягушка совершает прыжок. Передние ноги при этом предохраняют животное от удара о землю. Плавает лягушка, подтягивая и выпрямляя задние конечности, а передние при этом прижимает к телу.

? Как перемещаются лягушки в воде и на суше?

Органы чувств. Лучше всего развито зрение – при быстром движении в воздухе только при помощи глаз можно с далекого расстояния оценить обстановку. Чувствительность глаз очень большая. У некоторых птиц она в 100 раз больше, чем у человека. Кроме того, птицы могут хорошо видеть предметы, находящиеся вдали, и различать детали, находящиеся всего в нескольких сантиметрах от глаза. Птицы обладают цветным зрением, развитым лучше, чем у других животных. Они различают не только основные цвета, но и их оттенки, сочетания.

Птицы хорошо слышат, а вот обоняние у них слабое.

Поведение птиц отличается большой сложностью. Правда, многие действия их являются врожденными, инстинктивными. Таковы, например, особенности поведения, связанные с размножением: образование пары, постройка гнезда, насиживание. Однако в течение жизни у птиц появляется все больше условных рефлексов. К примеру, молодые птенцы часто совсем не боятся человека, а с возрастом начинают относиться к людям с осторожностью. Более того, многие научаются определять степень опасности: мало боятся невооруженных, а от человека с ружьем улетают. Домашние и ручные птицы быстро привыкают узнавать кормящего их человека. Дрессированные птицы способны производить по указанию дрессировщика различные трюки, а некоторые (например, попугаи, майны, вороны) научаются довольно внятно повторять различные слова человеческой речи.

Органы чувств. У млекопитающих развиты обоняние, слух, зрение, осязание и вкус, однако степень развития каждого из этих чувств у разных видов неодинакова и зависит от образа жизни и среды обитания. Так, у крота, живущего в полной темноте подземных ходов, недоразвиты глаза. Дельфины и киты почти не различают запахов. Большинство наземных млекопитающих обладают очень тонким обонянием. Хищникам, в том числе и собаке, оно помогает находить по следу добычу; травоядные на большом расстоянии могут почуять подкрадывающегося врага; животные по запаху обнаруживают друг друга. Слух у большинства млекопитающих тоже хорошо развит. Этому способствуют улавливающие звук ушные раковины, которые у многих зверей подвижны. Особенно тонким слухом обладают те звери, которые активны в ночное время. Зрение имеет для млекопитающих меньшее значение, чем для птиц. Далеко не все звери различают цвета. Ту же гамму цветов, что и человек, видят только обезьяны.

Органами осязания служат особые длинные и жесткие волосы (так называемые "усы"). Большая их часть расположена около носа и глаз. Приблизив голову к исследуемому предмету, млекопитающие одновременно обнюхивают, рассматривают и осязают его. У обезьян, как у человека, основными органами осязания служат кончики пальцев. Вкус особенно развит у травоядных, которые благодаря этому легко отличают съедобные растения от ядовитых.
Поведение млекопитающих не менее сложно, чем поведение птиц. Наряду со сложными инстинктами оно во многом определяется высшей нервной деятельностью, основанной на образовании в течение жизни условных рефлексов. Особенно легко и быстро условные рефлексы вырабатываются у видов с хорошо развитой корой больших полушарий головного мозга.

Уже с первых дней жизни детеныши млекопитающих узнают мать. По мере роста их личный опыт в общении с окружающей средой непрерывно обогащается. Игры молодых животных (борьба, взаимное преследование, прыжки, бег) служат им хорошей тренировкой и способствуют вырабатыванию индивидуальных приемов нападения и защиты. Такие игры характерны только для млекопитающих.

Вследствие того что обстановка окружающей среды крайне изменчива, у млекопитающих постоянно вырабатываются новые условные рефлексы, а те, которые не подкрепляются условными раздражителями, утрачиваются. Эта особенность позволяет млекопитающим быстро и очень хорошо приспосабливаться к условиям окружающей среды.

?Какие животные легче всего поддаются дрессировке? Почему?

Читайте также: