Андрей Буровский - Феномен мозга. Тайны 100 миллиардов нейронов

Вот очень наглядная цена и наличию мозга, и его сложности, и его отсутствию: чем больше и сложнее мозг, тем больше у организма независимости от окружающей среды, в том числе от любых трудностей, внезапностей и катастроф. Мозг дает организму шанс уцелеть даже там, где у безмозглого шансов нет совсем.

Мозг – это гарантия безопасности. Стоит ли удивляться, что всегда выигрывал тот, кто сумел приобрести этот ценнейший орган?

Нервные клетки появляются уже у медуз, кораллов, морских звезд. Они не сведены в единую систему и разбросаны по всему организму. Эта сеть нервных волокон возбуждается особо чувствительными клетками, расположенными на поверхности тела животного, и передает возбуждение на элементарные двигательные клетки. В результате осуществляются все функции живого организма.

У некоторых видов медуз нервные клетки объединяются в небольшие скопления. Но вообще-то, и у медуз, и у примитивных червей нет центральной нервной системы: органа, который мог бы анализировать поступающую информацию и принимать решения.

У более сложных морских червей в головной части имеется скопление нервных клеток, которые нередко имеют оболочку из соединительной ткани. Их называют «ганглиями» – от греческого «ганглиос» – «узел». Ганглии часто соединяются между собой, образуя различные структуры (нервные сплетения, цепочки и т. п.).

Головной ганглий – это уже зародыш центральной нервной системы. От такого головного «мозга» отходят продольные нервные тяжи, отдающие команды всей нервной цепочке – прообразу спинного мозга.

Такие же скопления-ганглии есть и у высших моллюсков – кальмаров и осьминогов. Некоторые ученые говорят о «мозге» моллюсков. Другие считают, что настоящий мозг есть только у позвоночных, у беспозвоночных – только ганглии. Называть их мозгом – слишком «вольно».

Но как ни называй, а у самых сложных червей и моллюсков есть глаза, поведение кальмаров очень сложное, различное у разных особей. Кальмары – интеллектуалы моря, их «головные ганглии» сложно устроены и позволяют им интересоваться окружающим, проявлять любопытство, учиться.

Возможно, не будь позвоночных, именно они заняли бы то же место в природе, вышли бы на сушу и породили разумных существ.

У пауков, раков и крабов есть по нескольку ганглиев в разных участках тела. У них есть центральный мозг из нескольких слившихся парных ганглиев. Головной мозг? Не совсем… Голова у раков, крабов и пауков не отделена от остального тела. Это головогрудь. Центральный мозг соединен с нервными цепочками, объединяющими более мелкие ганглии.

Нервная система насекомых еще сложнее. У многих из них голова отделена от остального тела и укреплена на подвижной шее. Особенно развитый и сложный мозг – у общественных насекомых (муравьев, пчел, термитов). Чем насекомое крупнее, активнее, подвижнее, тем более крупные у него центральные ганглии, более развитая нервная система и органы чувств. Опять же, не величина ганглий важна, а соотношение мозга-ганглий с остальным оранизмом. У рабочей пчелы, к примеру, мозг составляет 1/175 массы всего тела.

Одни из самых примитивных хордовых – оболочники. Это животные с мешкообразным тельцем длиной от 0,3 до 50 см. Они примитивнее насекомых и высших моллюсков. Уровень развития их мозга практически как у червей и нервная система проще простого: единственный ганглий надо ртом, от него отходит нервный ствол. Органы чувств развиты слабо, глаз почти нет. Животное ведет образ жизни растения – прикреплено к одному месту и питается взвешенными в водной толще органическими остатками – детритом.

А вот личинки оболочников активны, имеют развитые органы чувств и нервную систему, мускулатуру и, самое главное, спинную скелетную ось – хорду.

Большинство ученых полагают, что мы и оболочники происходим от животных, очень похожих на личинки оболочников.

Самые простые из этих «произошедших» – целый класс «бесчерепных»: ланцетники. По форме эти маленькие, до 30 см, морские рыбообразные твари и правда напоминают хирургический ланцет.

20 видов ланцетников радостно втягивают в ротовое отверстие микроорганизмы и детрит с током воды. Если их пугают – стараются зарыться в песок мелководий почти всех теплых и умеренных морей от Норвегии до Южной Африки и Аргентины, а в Тихом океане – от Хоккайдо и Калифорнии до новой Зеландии и Чили.

Для того образа жизни, который ведет ланцетник, головной мозг ему особенно и не нужен. Мышечного сердца у него нет, и эту роль выполняет пульсирующий брюшной сосуд: почти как у насекомых. Слабое обоняние, почти полное отсутствие зрения. В хорде заключена вся его центральная нервная система, головной мозг не дифференцирован, и вокруг него нет никакого зачатка черепной коробки.

От этих животных произошли все позвоночные (Vertebrata) или черепные (Craniota) – наиболее высокоорганизованная группа животных. За счет развития мозга. Произошли и «захватили Землю».

К примеру, насекомых намного больше, чем позвоночных. Как по общему числу, так и по видовому разнообразию. Известно порядка 1,25 миллиона видов насекомых, а каждый год открывают все новые и новые. Нам известно, по разным данным, от 50 до 70 % форм Insecta.

А позвоночных «всего» около 50 тысяч видов. Из них рыб от 25 до 40 тысяч, земноводных – 2100, пресмыкающихся– 6000, птиц – 8600, млекопитающих – 4500.

Но, во-первых, эти виды более разнообразны: от крохотной землеройки весом в 20 граммов до бронтозавра в 40 тонн или синего кита до 100 тонн. От гепарда, мчащегося со скоростью 110 км в час, до малоподвижного ленивца.

Во-вторых, позвоночные – самые активные животные с самой интенсивной физиологией и биохимией.

В-третьих, и это главное, у позвоночных самая сложная нервная система. У них есть головной и спинной мозги, поэтому они способны к самым сложным формам поведения и психической деятельности.

Благодаря этим качествам позвоночные могут жить в самых разнообразных условиях. Они разделились на резко различающиеся систематические группы, и все эти группы замыкают пищевые цепочки.

Все позвоночные имеют позвоночник, внутренний скелет, обособленную голову с развитым головным мозгом, который защищен черепом. У них совершенные органы чувств, развитые кровеносная, пищеварительная, дыхательная, выделительная и половая системы.

Первые позвоночные появились в эпоху, которую с 1835 года называют палеозоем – эрой древней жизни. Первый период палеозоя называется кембрийским: так назвал его английский исследователь А. Седжвик от римского наименования Уэльса – Cambria.

Начался период около 542±1 млн лет назад, закончился 488±2 млн лет назад и продолжался, таким образом, примерно 51–57 млн лет.