Сергей Савельев - Происхождение мозга

Млекопитающие пошли намного дальше рептилий. На этой репродуктивно-интегративной морфологической структуре переднего мозга сформировался ассоциативный центр совершенно нового типа. Он стал выполнять функции контроля за работой уже сложившихся сенсорных систем. Автономные механизмы мозга остались на уровне древних центров, а все сложные благоприобретённые функции складывались на уровне коры переднего мозга. Кроме обоняния и половых интегративных центров, для мозга млекопитающих характерно развитие сенсомоторной системы и механизмов кинестетического контроля. Только у млекопитающих мозжечок сформировал парные полушария. Он достиг столь гигантских размеров, что его поверхность зачастую превосходит размеры неокортекса. Более того, значительная, а иногда и большая, часть самого неокортекса обеспечивает соматические, сенсомоторные и моторные функции.

Для появления столь странной специализации нужна весьма оригинальная среда. Сами карбоновые растительные завалы были сложной трёхмерной средой для рептилий, но их мозжечок не достиг даже развития мозжечка птиц. Переходная среда возникновения млекопитающих должна была предъявить необычно высокие требования к анализу положения тела и координации движений. На поверхности земли только в ветвях деревьев могут оказаться столь жёсткие требования к кинестетическому контролю. По-видимому, в кронах деревьев сформировались все основные сенсомоторные, обонятельные и слуховые преимущества млекопитающих. Этой переходной средой можно объяснить как появление неокортекса, так и развитие соматической чувствительности, которая стала одним из основных органов чувств (см. § 48).

Результатом становления соматической чувствительности стали рецепторные образования дермы — волосы. Волосы, иннервированные свободными нервными окончаниями, эффективно повысили соматическую чувствительность и затем стали причиной появления волосяного покрова. Дальнейшее использование волос для терморегуляции замаскировало их первичное предназначение. В кронах деревьев впервые возникло совершенно новое требование к нервной системе (см. § 49). Для архаичных древесных млекопитающих было недостаточно сравнительного анализа информации, поступающей от различных органов чувств. Этот способ работы ассоциативных систем не позволял сделать прогноза событий. В кронах деревьев предвидение развития событий стало решающим условием как для добывания пищи, так и для элементарного сохранения жизни. Только полёт мог бы избавить млекопитающих от этих проблем. Однако к нему прибегли лишь рукокрылые после формирования основных принципов строения мозга млекопитающих. Основными структурными последствиями обитания в кронах деревьев стали неокортекс, двухполушарный мозжечок и небольшая способность прогнозирования развития событий. Эта особенность млекопитающих после их переселения на почву и в водную среду создала им значительные поведенческие преимущества. Способность к оценке возможных событий стала для млекопитающих инструментом доминирования на планете.

Все перечисленные глубокие изменения в строении нервной системы позвоночных вызваны приспособлением мозга к обитанию животных в специфической среде. Без длительно существующей переходной среды не будет достаточного времени для изменения структурной организации нервной системы. Она слишком качественно консервативна и количественно пластична для быстрых и радикальных морфологических преобразований. Предположение о существовании переходных сред может объяснить причины возникновения мозга современных позвоночных.

Барнc Р., Кейлоу П., Олив П., Голдинг Д. Беспозвоночные: Пер. с англ. — М.: Мир, 1992.

Беклемишев В.Н. Основы сравнительной анатомии беспозвоночных. Т. 1. — М.: Наука, 1964.

Гессе Р. Тело животного как самостоятельный организм. — СПб: изд-во А.Ф. Девриена, 1913.

Дьюсбери Д. Поведение животных: Пер. с англ. — М.: Мир, 1981.

Заварзин A.A. Избранные труды. Т. 3. — М.-Л.: изд-во АН СССР, 1950.

Иванов A.B. Современная эволюционная морфология. — М.: Наука, 1991.

Иванова-Казас О.М. Морфогенетические процессы при разных типах размножения и в ходе регуляций. — Л.: изд-во ЛГУ, 1974.

Иванова-Казас О.М. Сравнительная эмбриология беспозвоночных животных. Низшие хордовые. — М.: Наука, 1978.

Иванова-Казас О.М. Эволюционная эмбриология животных. — СПб: Наука, 1995.

Курочкин E.H. Новые идеи о происхождении и ранней эволюции птиц // В кн.: Достижения и проблемы орнитологии Северной Евразии на рубеже веков. — Казань, 2001. — С. 68–96.

Кэрролл Р. Палеонтология и эволюция позвоночных: Пер. с англ. — М.: Мир, 1992.

Ливанов H.A. Пути эволюции животного мира. — М.: Сов. наука, 1955.

Малахов В.В. Современная эволюционная морфология. — Киев: Hayкова думка, 1991.

Миклухо-Маклай H.H. Собрание сочинений. Т. 3, ч. 2. — М.-Л.: изд-во АН сСсР, 1952.

Петропавловский НМ. Материалы к изучению весовых отношений паренхиматозных органов у животных. — Харьков, 1904.

Ромер А., Парсонс Т. Анатомия позвоночных: Пер. с англ. — М.: Мир, 1992.

Савельев СВ. Формообразование мозга позвоночных. — М.: изд-во МГУ, 1993.

Савельев СВ. Стереоскопический атлас мозга человека. — М.: Ареа-17, 1996.

Савельев СВ. Введение в зоопсихологию. — М.: Ареа-17, 1998.

Савельев СВ. Сравнительная анатомия нервной системы позвоночных. — М.: Гэотар-мед, 2001.

Северцов А.Н. Собрание сочинений. Т. 3. — М.-Л.: изд-во АН СССР, 1945.

Филимонов ИМ. Сравнительная анатомия большого мозга рептилий. — М, изд-во АН СССР, 1963.

Филимонов ИМ. Избранные труды. — М.: Медицина, 1974.

Холодковский P.A. Учебник зоологии и сравнительной анатомии. — СПб: изд-во А.Ф. Девриена, 1914.

Шимкевич В. Биологические основы зоологии. — М.-СПб: изд-во Т-ва М.О. Вольфъ, 1907.

Шмидт-Ниельсен К. Физиология животных: Пер. с англ. — М.: Мир, 1982.

Шовен Р. Поведение животных: Пер. с англ. — М.: Мир, 1972.

Anderson P.A.V. Evolution of the First Nervous Systems. - N.Y.: Plenum Press, 1990. - Vol. 188. - NATO ASI Series A.

Barbanera F., Erra F., Banchetti R. Non-Adaptive Behaviour of Isotropically Heated, Inert Populations of Oxytricha bifaria (Ciliophora, Stichotrichia) // J. Eukaryot. Microbiol. - 2002. - Vol. 49, No. 1. - P. 54–62.

Berrill N.J. The Origin of Vertebrates. - Lond.: Oxford Univ. Press, 1955.

Bream J., Davis R.M. Rain, Wind- and Touch-Induced Expression of Calmodulin and Calmodulin-Related Genes in Arabidopsis // Cell. - 1990. - Vol. 60. - P. 352–364.

Carroll R.L. Early Evolution of Reptiles // Annu. Rev. Ecol. Syst. - 1982. - Vol. 13. - P. 87–109. Choudhury S. Divorce in Birds: a Review of the Hypotheses // Anim. Behav. - 1995. - Vol. 50, No. 2. - P. 413–429.

Cooper W., Burghardt G.M. Vomeroolfaction and Vomodor // J. Chem. Ecol. - 1990. - Vol. 16. - P. 103–105.

Dodd J.M., Dodd M.H.I. Evolutionary Aspects of Reproduction in Cyclostomes and Cartilaginous Fishes // In: Evolutionary Biology of Primitive Fishes / Eds. R.E. Foreman ef a/. - N.Y.: Plenum Press, 1985. - P. 295–319.