Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

БІОЛОГІЯ - Золота колекція рефератів - 2018

ЗАГАЛЬНА БІОЛОГІЯ

ЕВОЛЮЦІЯ НЕРВОВОЇ СИСТЕМИ

Нервова регуляція виникла в процесі еволюції у зв’язку з реакцією організмів на подразнення. Поступово вона перетворилася на складну систему регуляції всіх функцій організму.

Нервова система всіх багатоклітинних має ектодермальне походження. Вона утворюється в результаті занурення чутливих клітин, які спочатку лежали на поверхні тіла, під його покривом.

Найпростіший тип будови нервової системи — у безхребетних. На нижчих етапах еволюції органічного світу подразнення сприймаються ектодермальнимм клітинами й передаються сусіднім клітинам за допомогою протоплазматичних зв’язків (плазмодерм).

Спеціалізовані клітини, схожі на нервові, з’являються в губок. У кишковопорожнинних формуються вже справжні нервові елементи, які утворюють дуже примітивну дифузійну нервову систему. Вона складається із сітки дифузно розкиданих нервових клітин, з’єднаних між собою тонкими відростками.

Вільноплавальні форми кишковопорожнинних (медузи, поліпи) мають складнішу нервову систему, яка складається з нервових тяжів. У них з’являються скупчення клітин, які сприймають зовнішні подразнення й розташовуються в певних місцях, переважно навколо рота, у медуз — на краях парасольки. Причому нервові елементи утворюються не тільки в ектодермі, але й в ентодермі.

Подальша еволюція спрямована на концентрацію нервових клітин — утворення нервових вузлів. Виникають вони в місцях, де накопичуються чутливі клітини. В організмів з радіальним типом симетрії формується радіальний тип нервової системи з білатеральною симетрією — нервові вузли концентруються па передньому кінці тіла.

Представники типу плоских червів мають в порівнянні з типом кишковопорожнинних прогресивні риси будови нервової системи. Нервова система в них централізована. Вона включає парні головні нервові вузли (ганглії) і різну кількість (парну) поздовжніх нервових стовбурів. Найбільшого розвитку звичайно досягають два бічні стовбури.

Головні вузли круглих червів з’єднуються між собою, утворюючи навкологлоткове нервове кільце. Від нього відходить кілька поздовжніх нервових стовбурів. Найбільші з них — спинний і черевний.

Центральна нервова система кільчастих червів трохи ускладнюється, утворюючи нервові ланцюжки. За будовою вона нагадує сходи. Часто два ланцюжки зближаються й з’єднуються в один черевний по середній лінії тіла. Нервову систему кільчастих червів представлено навкологлотковим нервовим кільцем, яке складається з надглоткового й підглоткового вузлів (гангліїв), з’єднаних комісурами, і черевним нервовим ланцюжком з посегментно розташованими нервовими вузлами. У кожному сегменті ганглії з’єднуються між собою перемичками- комісурами.

Центральна нервова система членистоногих побудована гак само, як і в кільчастих червів. У зв’язку зі зменшенням кількості сегментів тіла, розвитком кінцівок, органів чуттів спостерігається дедалі більша концентрація нервових клітин у нервові вузли. У надглотковому нервовому вузлі відбувається відокремлення деяких нервових центрів. Зменшується кількість вузлів нервового ланцюжка, збільшуються їхні розміри. У деяких членистоногих (павукоподібні) ганглії черевного нервового ланцюжка зливаються в один головогрудний ганглій.

Більшість представників типу молюсків має нервову систему, представлену парним надглотковим вузлом і декількома парами вузлів тіла (педальних, плевральних, паріетальних і вісцеральних), з’єднаних з надглотковими вузлами й між собою поздовжніми комісурами. У вищих форм представників класу головоногих всі вузли зближені між собою і локалізовані навколо глотки.

Подальше ускладнення нервової системи спостерігається в хордових. Нервова система розвивається зі спинної ектодерми спочатку у вигляді медулярної пластинки, яка незабаром, прогинаючись і замикаючись, утворює нервову трубку.

Центральна нервова система безчерепних (ланцетник) по всій своїй довжині зберігає форму трубки з порожниною — невроцелем. Периферична нервова система представлена нервами, які відходять від мозкової трубки. У головному відділі нервова трубка утворює невелике розширення — зачаток головного мозку. Центральна порожнина цього розширення називається шлуночком. Серед клітин, які лежать усередині трубки, є окремі світлочутливі утворення — вічка Гессе.

На ранніх етапах розвитку нервова трубка представників різних класів хребетних у результаті диференціації утворює головний і спинний мозок. На передньому її кінці є мозкові міхури. Передній з них називають переднім мозковим міхуром (prosencephalon), другий — середнім мозковим міхуром (mesencephalon), третій — заднім мозковим міхуром (rhombencephalon). У процесі подальшого розвитку після стадії трьох мозкових міхурів іде стадія п’яти мозкових міхурів, які дають початок відділам головного мозку. Передній мозковий міхур ділиться на два відділи, з яких утворюється передній відділ головного мозку (telencephalon). У більшості хребетних передній відділ утворює так звані півкулі мозку, порожнини яких називають бічними шлуночками мозку.

Із задньої частини переднього мозкового міхура розвивається проміжний мозок (diencephalon), порожнина якого представляє собою третій шлуночок. Із середнього мозкового міхура утворюється середній мозок (mesencephalon), порожнина якого у вищих хребетних має вигляд вузького каналу, так званого сильвієвого водопроводу, який з’єднує третій шлуночок з четвертим шлуночком. Задній мозковий міхур також диференціюється на два відділи: у передній частині він утворює задній мозок, або мозочок (metencephalon), а із заднього відділу формується довгастий мозок (myelencephalon), який переходить у спинний.

Порожнину останнього, яка продовжується безпосередньо в канал спинного мозку, називають четвертим шлуночком, або ромбовидною ямкою.

Таким чином, у всіх класів хребетних головний мозок складається з п’яти основних відділів: переднього, проміжного, середнього, мозочка й довгастого мозку. Усі відділи головного мозку в представників різних класів розвинені неоднаково. Передній мозок вищих хребетних досягає величезних розмірів, прикриваючи зверху інші відділи мозку. У передній стінці мозку розвиваються нюхові долі (lobi dfactorii).

Дно переднього мозку (basis) стовщене у вигляді парних великих мас, названих смугастими тілами, які складають основну масу півкуль, і тільки в ссавців вони відносно зменшуються в розмірі, доступаючись місцем корі великих півкуль. Боки й покрив переднього мозку утворюють так звану мантію (роllium).

У круглоротих центральна нервова система вже представлена головним і спинним мозком. Головний мозок ще примітивний, але має добре виражені відділи, характерні для всіх хребетних тварин: передній, проміжний, середній, мозочок і довгастий мозок. П’ять відділів головного мозку розташовані один за одним в одній горизонтальній площині. Передній мозок дуже малий, нюхові долі, які відходять від нього, теж слабко відособлені. Покрив переднього мозку — епітеліальний. Порожнина його двороздільна й називається бічними шлуночками. На покриві проміжного мозку знаходиться тім’яне око й епіфіз, на нижньому боці мозку — гіпофіз. Середній і задній мозок (мозочок) розвинені слабко. Довгастий мозок безпосередньо переходить у спинний, із центральним каналом усередині. Головних нервів — десять пар.

Головний мозок у риб більш диференційований у порівнянні з мозком круглоротих. Передній мозок малих розмірів і не розділений на півкулі. Обсяг його збільшений у дводишних риб. Дах епітеліальний, дно, на відміну від круглоротих, вистелене нервовими клітинами, які утворюють два скупчення. Від переднього мозку вперед відходять невеликі нюхові долі. Проміжний мозок зверху прикритий переднім і середнім мозком. Від даху проміжного мозку відходить верхня мозкова залоза — епіфіз, від дна — мозкова залоза гіпофіз і зорові нерви, які утворюють перехрест. З п’яти відділів головного мозку в риб найбільш розвинений середній мозок. Він складається з двох добре виражених зорових доль, покритих зверху сірою речовиною — корою, і є провідним (вищим) відділом головного мозку. У ділянці середнього мозку утворюється вигин, характерний для всіх вищих хребетних. Мозочок являє собою центр координації рухів і в риб розвинений особливо добре. У довгастому мозку розвинені вісцеральні долі, що пов’язане з сильним розвитком органів смаку. Від головного мозку відходять десять пар черепно-мозкових нервів.

Головний мозок амфібій складається з тих самих відділів, що й в риб, але відрізняється прогресивними змінами, пов’язаними з переходом до життя на суші. Передній мозок з нюховими долями розділений на дві витягнуті півкулі й має великі розміри. Нервова речовина, крім двох бічних шлуночків, вистилає також боки й дах півкуль. Таким чином, в амфібій з'являється справжнє мозкове склепіння — архіпаліум. Основа переднього мозку вистелена смугастими тілами. Проміжний мозок — із придатками: епіфізом і гіпофізом. Середній мозок представлений двома зоровими частками, трохи зменшений у розмірі. Півкулі середнього мозку вкриті сірою речовиною. Мозочок розвинений слабко, що відповідає нескладним рухам амфібій, і має вигляд невеликого валика в передньому краї ромбовидної ямки довгастого мозку. Від головного мозку відходить десять пар черепно-мозкових нервів.

Клас рептилій належить до групи вищих хребетних тварин. У будові головного мозку рептилій чітко виражені риси прогресивної організації, що пов’язано з активнішим способом життя. Особливо добре розвинені півкулі переднього мозку. Біля їхньої основи розташовані великі скупчення нервових клітин — смугастих тіл, які виконують функцію вищого центру нервової діяльності. Зовнішня частина півкуль — дах (мантія) залишається тонкою, але на її поверхні вперше в процесі еволюції з’являється кора. У рептилій вона ще не покриває всієї поверхні півкуль, а залягає у вигляді двох острівців на медіальному і латеральному боках кожної півкулі. Передній мозок стає провідним відділом центральної нервової системи. Проміжний мозок, крім епіфіза й гіпофіза, має дорсальний придаток — тім’яний орган. Найвищого розвитку цей орган досягає в гатерій і ящірок, виконуючи функцію органа зору. Середній мозок рептилій представлений двогорбістю. У зв’язку із прогресивним розвитком півкуль переднього мозку середній мозок втрачає значення провідного відділу головного мозку. Мозочок у порівнянні із земноводними має більші розміри, прикриваючи значну частину довгастого мозку. Довгастий мозок утворює різкий вигин, характерний для всіх вищих хребетних. Від головного мозку відходять дванадцять пар черепно-мозкових нервів.

У птахів півкулі головного мозку досягають великих розмірів. Нюхові долі дуже малі, що свідчить про слабкий розвиток нюху. Збільшення переднього мозку відбувається за рахунок дна, де сильно розвиваються смугасті тіла, які так само, як і в рептилій, є провідним відділом мозку. Покрив слабкорозвинений й покритий корою лише з медіального боку. У проміжному мозку недорозвинений епіфіз. Середній мозок представлений великими зоровими долями (двогорбістю). У зв’язку з польотом, який вимагає дуже точної координації рухів, сильно розвинений мозочок. У ньому розрізняють середню частину, черв’ячок і бічні виступи. Розростаючись уперед, мозочок стикається з півкулями мозку. Задня частина мозочка прикриває зверху більшу частину довгастого мозку.

У ссавців величезного розвитку досягають великі півкулі переднього мозку. Збільшення розмірів відбувається за рахунок даху, на поверхні якого з’являється шар сірої речовини, яка утворює кору. Смугасті тіла, які вистилають дно, значною мірою редукуються. Кора розвивається з клітин латерального острівця древньої кори рептилій. Виниклу кору називають новою, або неопаліумом (вторинне мозкове склепіння). Площа кори збільшується внаслідок утворень звивин і борозен.

Перед великими півкулями розташовані великі нюхові частки. Проміжний мозок із придатками — епіфізом і гіпофізом. Середній мозок ссавців порівняно малий. Він складається з чотирьох часток (чотиригорбикове тіло): передніх — зорових і задніх — слухових. Мозочок розвинений дуже сильно й диференційований на середню, непарну частину — черв’ячок і великі бічні долі — півкулі мозочка. Розвиток мозочка забезпечує складні форми координації руху. Під мозочком лежить довгастий мозок, який переходить у спинний.

Головний мозок регулює діяльність всіх органів тіла. Він — вищий регуляторний апарат, найважливіший центр управління організмом. «Слід вважати,— писав академік К. М. Биков,— що немає реакції цілого організму на вплив зовнішнього або внутрішнього середовища, у якій не брала б участі кора головного мозку». Мозок безпосередньо впливає на загальний перебіг обміну речовин, грає велику роль в регуляції газообміну, терморегуляції. Імпульси кори мозку регулюють функціонування серцево-судинного апарату, кортикальна стимуляція запускає кістякову мускулатуру, що, у свою чергу, викликає легеневу вентиляцію, яка забезпечує роботу дихальних м’язів. Умовнорефлекторний механізм запускає і регулює секрецію й моторику жовчної системи, шлункових залоз тощо. Стимулювальний і регулювальний вплив мозку відчувають на собі не тільки органи, але й тканини й навіть окремі клітини організму.

Мозок вищих організмів, таким чином, являє собою диференційовану й одночасно інтегровану цілісну систему. Його функції управління організмом розподілені серед безлічі структурних одиниць і одночасно об'єднані навколо певних центрів інтеграції. Функціонування організму загалом забезпечується системою взаємодіючих між собою структурних утворень. Кожна з функцій пов’язана з певною структурною одиницею, і разом з тим є результатом активності інших ланок системи мозку як єдиного цілого.

Чим вище, складніше організована тварина, тим значнішою є роль нервової системи як органа управління. Чим досконаліша нервова система, тим вона централізованіша, тим більшою мірою вищий її відділ є розпорядником і розподільником всієї діяльності організму. Свого найвищого розвитку нервова система досягла в людини.

Причому її виникнення й удосконалювання було обумовлене, насамперед, соціальними, суспільними факторами. Нервова система людини та її вищий відділ — головний мозок — є результатом трудової, виробничої діяльності людини, її суспільно-історичної практики, суспільних відносин і перетворення природи.









загрузка...