Эволюция нервной системы хордовых
Познание сущности кредита предполагает раскрытие его основы. В современной экономической литературе «основа» трактуется неодинаково. Часто под этим словом понимается та база, на которой зарождаются и развиваются кредитные отношения. Таким материальным основанием кредита в наиболее общем виде обычно считается товарное производство, более конкретно - кругооборот и оборот капиталов субъектов производства. Подобное толкование основы кредита как его базы, его материальной причины имеет определенный смысл, ведь с терминологической точки зрения это слово означает основание, фундамент. При такой постановке вопроса очевидно и другое - анализ как бы смещается в сторону выяснения причин, которые вызывают образование кредита, нас же интересует сущность кредита.
Эволюция нервной системы хордовых
Нервная система хордовых во многом отличается от строения нервной системы у беспозвоночных животных. Хотя у высших хордовых (позвоночных) центральная нервная система подверглась значительной дифференциации, она, в сущности, сохранила организацию по принципу нервных стволов. Наряду с этим у позвоночных имеется автономная симаптическая нервная система, организованная по ганглионарному принципу. Уникальность нервной системы хордовых особенно ярко проявляется в её онтогенезе. У всех хордовых на стадии гастулы зачаток нервной системы располагается на спинной стороне зародыша, образуя нервную пластинку над зачатком хорды. В процессе нейруляции боковые края нервной пластинки начинают утолщаться и приподниматься в виде пары нервных (или медуллярных) валиков, так что средняя часть нервной пластинки оказывается вогнутой, - так формируется нервный желобок, тянущийся вдоль спинной стороны зародыша. Дальнейшее разрастание нервных валиков кверху и к средней линии завершается их смыканием друг с другом – желобок превращается в нервную трубку. Клетки покровной эктодермы, примыкающие сбоку к нервному желобку, интенсивно размножаются (пролиферируют) в направлении к средней линии, и эктодерма смыкается над нервной трубкой. На границе между медуллярными валиками и покровной эктодермой обособляются группы клеток, которые после смыкания нервной трубки располагаются над ней (и под эктодермой) в виде продольной полоски, называемой ганглионарной пластинкой (у некоторых позвоночных она имеет вид сжатого с боков нервного гребня). Из нервной трубки развивается центральная нервная система (головной и спинной мозг у позвоночных). Ганглионарная пластинка распадается на отдельные клетки (мезенхиму), которые мигрируют в различных направлениях и образуют ганглии спинно - и черепномозговых нервов, ганглии симпатической автономной системы, а также пигментные клетки и целый ряд скелетных и мышечных структур головы. Такое развитие нервной системы хордовых в онтогенезе хордовых, наличие в ней полости (невроцеля) и её расположение на спинной стороне тела над кишечником и осевым скелетом резко контрастирует с соответствующими характеристиками нервной системы высших групп беспозвоночных, у которых нервная система располагается на брюшной стороне тела под кишечником. Эмбриональное развитие нервной системы хордовых из спинной нервной пластинки, а также ещё одна своеобразная её черта – светочувствительность (проявляющаяся у позвоночных в развитии глазных пузырей из выпячиваний передней части нервной трубки) позволили немецкому эмбриологу Т. Бовери обосновать гипотезу, предполагающую эволюционное возникновение нервной системы хордовых из особого нервно-рецепторного комплекса – так называемого аборального органа, имеющегося у гребневиков, а также у личинок многих групп высокоразвитых многоклеточных животных, в том числе иглокожих и полухордовых, возникших от общего корня с хордовыми. Аборальный орган расположен на верхнем полюсе тела и представляет собой комплекс, состоящий из нервного узла, стациоста (орган равновесия), примитивного глазка и султана чувствительных ресничек. Причины замены у предков хордовых первоначальной нервной системы (гомологичной нервным системам большинства групп беспозвоночных) вторичной, развивавшейся из аборального нервного комплекса, пока неясны. Может быть, они связаны с особенностями ориентации тела у предков хордовых при переходе их от плавания в толще воды к ползанию по поверхности морского дна. У бесчерепных (низшие хордовые) морфогенез нервной системы, в сущности, завершается описанным выше состоянием: центральная нервная система у взрослых ланцетников представлена нервной трубкой, на спинной стороне которой даже сохраняется продольная перемычка между соприкоснувшимися, но не слившимися друг с другом медуллярными валиками (строго говоря, это даже не трубка, а нервный желобок с сомкнутыми краями). У личинок ланцетников передний конец нервной трубки связан с внешней средой отверстием (невропором), на месте которого позднее формируется обонятельная ямка. Внутренняя поверхность нервной трубки выстлана у ланцетника слоем клеток, сохраняющих эпителиальное строение. Среди них рассеяны более крупные нервные клетки и так называемые глазки Гессе – примитивные светочувствительные органы, с помощью которых ланцетник может определить направление падающего света и в какой-то мере оценить изменения его интенсивности (что важно для этих животных, ведущих «роющий» образ жизни в осадках на морском дне). Свет достигает глазков Гессе через полупрозрачные ткани животного. Кажущееся странным расположение светочувствительных органов внутри центральной нервной системы хорошо согласуется с предполагаемым происхождением последней от нервно – рецепторного комплекса, располагавшегося у предков хордовых на поверхности тела: при сворачивании нервной пластинки в трубку её поверхность, первоначально обращенная кнаружи, оказывается обращенной внутрь, к невроцелю. В самом переднем конце нервной трубки ланцетника невроцель несколько расширен. Дно этой области образует так называемый инфундибулярный орган, представляющий собой небольшой выступ, в котором невроцель выстлан высокими цилиндрическими сенсорными клетками, несущие чувствительные волосковидные придатки. От нервной трубки в соответствии с сегментами туловищной мускулатуры (миомерами) поочередно отходят спинные и брюшные нервы, которые у ланцетников не объединяются в общий спинномозговой нерв, оставаясь самостоятельными. Спинные нервы образованы отростками нервных клеток, связанных с рецепторами в покровах тела и во внутренних органах, а также аксонами висцеральных двигательных нейронов. Эти нервы выходят из нервной трубки на границе между двумя миомерами и идут к покровам по перегородке между ними, затем висцеральная ветвь возвращается от покровов к внутренним органам. Спинномозговых ганглиев у ланцетника нет. Брюшные нервы представлены пучками нервных волокон (не образующими единого ствола), выходящими против миомеров и сразу в них проникающими. В целом среди современных хордовых бесчерепные обладают наиболее примитивной нервной системой. Вероятно, близкое к этому уровню состояние было исходным для развития типов нервной системы, характерных для двух других подтипов хордовых – оболочников и позвоночных У асцидий – наиболее характерных представителей подтипа оболочников – на соответствующих стадиях онтогенеза также развивается нервная трубка, расположенная в длинном хвостовом отделе личинок над хордой и кишечником. Передний конец нервной трубки несколько увеличен и образует так называемый мозговой пузырёк, с которым связаны рецепторы – многоклеточный светочувствительный глазок и одноклеточный статоцист. На более поздних стадиях онтогенеза асцидий происходит регрессивный метаморфоз (связанный с переходом взрослых животных к «сидячему» образу жизни на морском дне), в процессе которого основная часть нервной трубки атрофируется, и у взрослого животного сохраняется лишь надглоточный, или мозговой, ганглий, возникающий из спинной стенки мозгового пузырька личинки и расположенным над входом в глотку (между ротовым и клоакальным сифонами). Из брюшной стенки личиночного мозгового пузырька у взрослых асцидий развивается подмозговая железа, представляющая собой небольшой мешковидный орган, связанный с мерцательной ямкой (хеморецептором) в крыше глотки. Подмозговую железу считают гомологом инфунибулярного органа ланцетника и нейрогипофиза позвоночных. Нервная система представителей двух других классов оболочников – сальп и аппендикулярий – в принципе сходна с таковой у асцидий (у сальп – со взрослыми асцидиями, у аппендикулярий – с личинками асцидий). Дальнейшее прогрессивное развитие нервной системы произошло в эволюции высших хордовых – подтипа позвоночных, что, несомненно, было связано с общей активизацией образа жизни этих животных, древнейшие представители которых освоили активное плавание в толще воды на различных глубинах. В онтогенезе позвоночных неравномерный рост разных частей головного отдела нервной трубки приводит к развитию нескольких вздутий (пузырей), разделенных перехватами. Первоначально развиваются вздутия (невромеры), примерно соответствующие зародышевым сегментам мезодермы (сомитам). Однако вскоре на их месте формируются более крупные образования – три первичных мозговых пузыря (см. рис.1.2): первичный передний, средний и ромбический мозг (им соответствуют I-III, IV-V и VI-XI невромеры). Предполагают, что эта стадия онтогенеза соответствует первичной дифференциации головного мозга древних позвоночных на центры обонятельной, зрительной и статоакустической функций. Неравномерный рост разных участков формирующегося головного мозга продолжается далее и приводит, во-первых, к разделению первичного переднего мозгового пузыря на два – собственно передний, или конечный, мозг и промежуточный мозг, во-вторых, к дифференциации ромбического мозгового пузыря на задний мозг (развивающийся как вырост нервной стенки первого) и продолговатый мозг. Это стадия пяти мозговых пузырей (см. рис.). Продолговатый мозг сзади продолжается в спинной мозг, который сохраняет внешне малодифференцированное строение нервной трубки. Однако внутреннее строение спинного мозга (как, разумеется, и головного) у позвоночных подвергается сложной дифференцировке.Тела нервных клеток группируются вокруг невроцеля, образуя в совокупности серое вещество спинного мозга, у высших позвоночных напоминающее на поперечном срезе фигуру бабочки. «Крылья бабочки» образуют так называемые спинные и брюшные рога серого вещества. В спинных рогах располагаются нейроны, которые получают информацию от рецепторов, воспринимающих раздражения из внешней среды (соматическая чувствительная или соматосенсорная, функция). Ближе к основанию спинных рогов находятся висцеральные нейроны, получающие информацию от рецепторных клеток, которые находятся во внутренних органах. Брюшные рога образованы телами соматических двигательных нейронов, контролирующих работу поперечнополосатой мускулатуры тела и конечностей. Наконец, в средней части «бабочки» серого вещества (у млекопитающих здесь образуются набольшие боковые рога) расположены висцеральные двигательные нейроны, под контролем которых находится мускулатура внутренних органов (преимущественно гладкие мышечные волокна в стенках органов пищеварения, дыхания, выделения). Вокруг «бабочки» серого вещества располагается белое вещество, образованное аксонами нервных клеток. Белый цвет этой области обусловлен миелинизированными оболочками аксонов. Здесь проходят проводящие пути, по которым информация передаётся внутри центральной нервной системы. Между спинными рогами серого вещества располагаются так называемые спинные столбы серого вещества – проводящие восходящие пути, по которому информация передаётся к головному мозгу. Соответственно, между брюшными рогами находятся брюшные столбы, образованные аксонами двигательных нейронов, нисходящими от головного мозга к мышцам тела. Наконец, по бокам спинного мозга располагаются боковые столбы, содержащие аксоны как восходящих, так и нисходящих путей. Спинные и брюшные столбы левой и правой стороны по средней линии в той или иной степени разделены узкими продольными спинной и брюшной бороздами, заполненными соединительной тканью. В головном мозге картина дифференциации серого и белого вещества гораздо более сложна и менее правильна, чем в спинном. Серое вещество образует здесь различные ядра, окруженные проводящими путями (белое вещество), а также в некоторых отделах кору (слой серого вещества у поверхности мозга). В онтогенезе после стадии пяти мозговых пузырей продолжается дальнейшая дифференцировка головного мозга. Мозговые пузыри в эмбриогенезе мозга человека. А — стадия трех мозговых пузырей; Б — стадия пяти мозговых пузырей Передний мозг, сохраняющий у всех позвоночных функцию нервного центра обонятельного анализатора, впереди разделяется продольно на пару обонятельных долей. Позади них дифференципуются полушария, где у высших позвоночных локализуются высшие ассоциативные центры. Основная масса нервной ткани переднего мозга у низших позвоночных локализована в нижней части полушарий, где находятся основные ганглии, или полосатые тела. Верхняя часть стенок полушарий, первоначально не содержащая нервной ткани, называется первичным плащом (архипаллиум). Невроцель в области переднего мозга разделен на пару (левый и правый) желудочков и полушарий и обонятельных долей; в задних отделах головного мозга невроцель остаётся непарным. В морфогенезе промежуточного мозга его стенки и дно образуют 4-5 пузыревидных выпячиваний, растущих в разных направлениях. По бокам развиваются глазные пузыри; позднее их боковые стенки внутрь и плотно прилегают ко внутренним – глазные пузыри преобразуются в глазные бокалы, двуслойные стенки которых образуют сетчатку и пигментную оболочку глаз. Два аналогичных пузыревидных светочувствительных выпячивания растут от промежуточного мозга кверху, располагаясь друг за другом в срединной плоскости. Это теменной и пинеальный органы. Они не являются глазами в обычном смысле слова. Восприятие ими света используется для регуляции функций различных органов в соответствии с фотопериодом в суточном и годовом циклах. Активную роль в этой регуляции играет гипофиз – одна из важнейших эндокринных желез позвоночных, расположенная у дна промежуточного мозга. Её задняя доля – нейрогипофиз – образуется из непарного выроста дна промежуточного мозга, называемого воронкой. В нижней стенке промежуточного мозга расположен гипоталамус, включающий так называемый серый бугор впереди воронки, нижние доли – в её боковых стенках и сосудистый мешок – позади. Гипоталамус образован нервными и нейросекреторными клетками, а также проводящими путями, связывающими передние и задние отделы головного мозга и верхние и нижние придатки промежуточного мозга. Здесь находится своего рода перекресток центральных проводящих путей головного мозга и нейроэндокринный центр, регулирующий размножение и важнейшие вегетативные функции организма (обмен веществ, температура тела, кровяное давление, дыхание, пищеварение, поддержание постоянства внутренней среды организма, т.е. гомеостаз). Гипоталамус вместе с гипофизом образуют единый нейроэндокринный комплекс, называемый гипоталамо-гипофизной системой. Невроцель в области промежуточного мозга образует третий желудочек, верхняя стенка которого представляет собой перепонку, не содержащую нервных клеток. Крыша среднего мозга вздута в виде пары зрительных долей (в глубине которых располагаются не только зрительные, но и слуховые ядра). Невроцель в этой области у низших позвоночных довольно велик, а тетрапод представлен лишь узким каналом (так называемый сильвиев водопровод), связывающим широкие и открытые сверху третий и четвертый желудочки. Последний, называемый также ромбовидной ямкой, представляет невроцель продолговатого мозга. Задний мозг у большинства позвоночных образован мозжечком, который развивается в онтогенезе как верхняя поперечная складка впереди четвёртого желудочка. Мозжечок участвует в координации движений и регуляции мышечного тонуса. У млекопитающих к заднему мозгу присоединяется также варолиев мост – часть ствола мозга между продолговатым и средним мозгом. Здесь располагаются проводящие пути и ряд ядер серого вещества, в том числе ядра V-VIII пар черепномозговых нервов и некоторые структуры так называемой ретикулярной формации, продолжающейся в среднем и продолговатом мозгу. Структуры этой формации являются системой двигательного контроля. В продолговатом мозгу расположены также нервные центры, контролирующие дыхание, кровообращение и обмен веществ. Вообще необходимо подчеркнуть, что границы между отделами головного мозга в значительной степени условны: они плавно переходят один в другой, и мозг анатомически представляет собой единый орган. Кроме того, и функции разных отделов центральной нервной системы сложно переплетены. Большинство функций обеспечиваются взаимодействием нейронов, локализованных в нескольких ядрах различных отделов мозга. Поэтому функциональная морфология нервной системы крайне сложна; её изучение требует анализа многообразных взаимосвязей разных нервных центров, формирующих сложноорганизованные функциональные системы, которые перекрываются друг с другом по всему представительству в разных отделах мозга. Современные представления в этом отношении значительно отличаются от таковых науки прошлого, когда предполагали, что в головном мозге можно обнаружить своего рода «мозаику» из нервных центров, каждый из которых отвечает за определённую соматическую или висцеральную функцию. Для периферической нервной системы позвоночных характерен то же общий план строения, который наблюдается у бесчерепных. Отличия заключаются в появлении спинномозговых ганглиев, в которых расположены тела первичных чувствительных нейронов (как соматических, так и висцеральных), и в объединении соматических двигательных волокон каждого сегмента в пару брюшных корешков.
|