Алексей Пахневич - Я познаю мир. Анатомия

Нервная система примитивных беспозвоночных состоит из узлов, или ганглиев, которые соединены между собой тяжами. Ганглии представляют собой скопления нервных клеток и, как правило, располагаются попарно. У каждого из них свои функции: одни регулируют жизнь головной части тела, другие контролируют внутренние органы, третьи отвечают за передвижение. У наиболее высокоразвитых животных ганглии объединяются, попарно или же все вместе. Особый интерес представляет нервная система высших головоногих моллюсков – осьминогов, каракатиц и кальмаров.

Диффузная нервная система гидры (1), лестничные нервные системы примитивного моллюска (хитона) (2) и плоского червя (турбеллярии) (3)

Эти животные очень хорошо приспособлены к жизни в воде. Одни великолепно плавают, другие умеют хорошо прятаться среди камней и в пещерах. Для них характерно сложное поведение, забота о потомстве, зрение, очень похожее на зрение человека. Недаром головоногие моллюски были названы «приматами моря».

Чтобы активно передвигаться, иметь сложное поведение и ориентироваться в пространстве, необходимо иметь хорошо развитую нервную систему. Расстояние между большинством ганглиев этих моллюсков в процессе эволюции постепенно сокращалось, и у современных головоногих эти ганглии увеличились и слились вместе, образовав мозг. Правда, остаются ещё ганглии, которые не входят в состав мозга и находятся в мантии и в туловище. Получается, что каждый отдел мозга отвечает за свою часть организма, как и в мозгу человека. У головоногих сильно развиты оптические ганглии, которые необходимы для обеспечения хорошего зрения моллюсков. Точно так же, как человеческий мозг, главный орган нервной системы головоногих моллюсков заключен в своеобразный череп, а точнее – хрящевую капсулу. Казалось бы, мозг хорошо защищен со всех сторон, но его уязвимое место, ахиллесова пята, находится внутри: прямо через мозг проходит пищевод. Поэтому пища головоногих должна быть размельченной или жидкой, чтобы не травмировать центр нервной системы.

Головной мозг головоногого моллюска (осьминога): 1 – нервы; 2 – пищевод; 3 – ганглии

Почему же так получилось, что, имея хорошую защиту снаружи, мозг кальмаров уязвим со стороны пищевода? Зачем вообще пищеводу проходить через мозг? Напомним, что мозг головоногих образовался при слиянии нескольких ганглиев. А задолго до того, как головоногие стали резко «умнеть», их предки образовали так называемое окологлоточное кольцо ганглиев, располагавшееся вокруг пищевода. Тогда ганглии были ещё маленькими и такая конструкция никому не мешала. А «предвидеть», что в дальнейшем это кольцо превратится в мозг, расположенный весьма непрактичным образом, эволюция, сами понимаете, не могла.

В эволюционной истории животных окологлоточное кольцо впервые появляется у кольчатых червей. Это тяжи нервных клеток, замыкающиеся вокруг глотки и соединяющие ганглии в голове червей. От кольчецов и произошли моллюски, и именно от них они унаследовали такую особенность.

Вообще же появление у беспозвоночных животных ганглиев было большим достижением в эволюции животного мира. Увеличение нервных центров за счет возрастания числа нервных клеток приводит к тому, что усиливается регуляция внутренних процессов организма, что, в свою очередь, способствует все большему усложнению его строения. Таким образом, движения и поведение животных становятся все более сложными. А сближение ганглиев улучшает связь между ними, так как сигнал от одного центра к другому проходит очень быстро.

Чтобы ловить добычу, головоногим моллюскам необходимо хорошее зрение. От него также зависит ещё одна особенность этих морских животных – способность менять окраску своего тела, чтобы слиться с окружающей их обстановкой. Поэтому головоногих моллюсков можно назвать не только «приматами моря», но ещё и. «морскими хамелеонами». Чтобы стать такого же цвета, как, например, дно, нужно уметь различать цвета. И делать это нужно максимально хорошо, ведь песок, ил или камни на дне не всегда одного цвета. Оцените трудность задачи: осьминог, кальмар или каракатица должны воссоздать картину окружающего дна на своей спине. Неудивительно, что глаза головоногих моллюсков очень хорошо развиты. Удивительно, однако, насколько они похожи на глаза человека и других млекопитающих.

Осьминог

Как и у нас, у кальмаров и их сородичей глаз представляет собой глазное яблоко, покрытое роговицей. Есть у головоногих и радужная оболочка, которая формирует зрачок, и хрусталик, и сетчатка. От сетчатки отходит зрительный нерв, идущий к оптическим ганглиям мозга. Глаза млекопитающих и головоногих моллюсков очень похожи, но появились независимо, поскольку моллюски и позвоночные не связаны никаким родством. Подобное явление называется конвергенцией.

Строение глаза головоногих моллюсков: 1 – стекловидное тело;2 – веко; 3 – роговица; 4 – хрусталик; 5 – зрачок

Если подробно рассматривать глаз человека и глаз кальмара, то отличия все же можно найти. В глазном яблоке моллюсков есть отверстие, отсутствующее у нас; его возникновение связано с тем, что головоногие моллюски живут в водной среде. Это отверстие выравнивает разницу давлений внутри глаза и снаружи, иначе вода просто раздавила бы или разорвала его. Ещё одно отличие связано с хрусталиком: наводка на резкость у млекопитающих достигается увеличением и уменьшением выпуклости хрусталика с помощью глазных мышц, а у головоногих мышцы перемещают хрусталик взад–вперёд.

У головоногих моллюсков есть один необычный орган, которого нет ни у каких других животных, – это железа, называемая «чернильным мешком». Она действительно похожа на мешок или грушу. У каракатицы её резервуар столь велик, что занимает значительное пространство в задней части тела головоногого. Она разделена на две камеры: в верхней находится чернильный секрет, нижняя часть заполнена клетками, которые его вырабатывают. Её проток впадает в заднюю кишку моллюска.

Чернильный мешок каракатицы (продольный разрез):