Инфузории, кроме того, обладают специфическими структурами, обеспечивающими осязание и ориентацию в пространстве. Осязательные органоиды представляют собой волосковидные выросты наружной оболочки клетки. Они концентрируются в основном на переднем и заднем концах тела инфузорий и используются для обнаружения препятствий и их исследования. За ориентацию в пространстве отвечают пищеварительные вакуоли. Был проведен следующий опыт. На инфузорию, заглотившую частицы металлической пыли, подействовали сверху магнитом. При этом она перевернулась “вверх ногами”, перепутав верх и низ.

У простейших многоклеточных животных (губки, пластинчатые) рецепция окружающей среды находиться примерно на том же уровне, что и у одноклеточных.

Однако уже у кишечнополостных начинают появляться не только специализированные сенсорные клетки, но и многоклеточные органы чувств.

Считается, что эволюция чувствительных образований у многоклеточных началась с так называемых плюромодальных рецепторов — клеток, способных в той или иной степени реагировать на все типы раздражений. В дальнейшем эти клетки специализировались на восприятии различных типов воздействий и превращались в так называемые унимодальные рецепторы. Сейчас плюромодальных рецепторов не имеет ни одно живое существо. Наиболее близки к ним осязательные рецепторы примитивных кишечнополостных, которые также реагируют на очень широкий спектр воздействий.

Строение органов чувств сильно варьирует даже в пределах типа кишечнополостных. Примитивнейшие чувствительные образования имеет все та же гидра. Светочувствительными у нее являются все клетки (в той или иной степени), многоклеточные органы чувств вообще отсутствуют. Наблюдается только увеличение плотности механорецепторов на щупальцах и светочувствительных клеток вокруг ротового отверстия. В то же время медузы имеют относительно развитие многоклеточные органы чувств. Например, у некоторых медуз имеются сложные камерные глаза с хрусталиком, сетчаткой и стекловидным телом, или, например, статоцисты — органы равновесия, многоклеточные пузырьки с твердым статолитом внутри.

Свободноживущие плоские черви так же обладают сложными органами чувств, например многоклеточными глазами (как правило, это обычные глазные ямки), органами обоняния и осязания.

Следующая ступень развития сенсорных систем наблюдается у кольчатых червей. Они имеют развитые рецепторные системы, способные различать все основные типы раздражителей. Наиболее эволюционно прогрессивными являются органы чувств морских многощетинковых червей (полихет). У них имеются специальные органы передвижения — параподии, наблюдается явная цефализация. Органы чувств у полихет концентрируются на так называемой головной лопасти, в непосредственной близости от самого большого нервного узла.

Кольчецы имеют специфические органы обоняния, соединенные с жабрами; многоклеточные осязательные рецепторы, в том числе и на вынесенных вперед выростах — пальпах и антеннах, а так же на органах движения — параподиях; статоцисты. Зрительная система этих червей тоже прогрессивна, у большинства из них на голове имеется 2 – 4 пары глаз, либо бокаловидных, либо вообще имеющих сложное строение и обладающих даже хрусталиком. При этом глаза могут располагаться так же на других участках тела. Например, у сидячих полихет, живущих в трубках, десятки глаз располагаются на торчащих наружу жабрах. В головных ганглиях у продвинутых червей выделяются специальные структуры, обрабатывающие зрительную информацию. В частности это грибовидные тела.

Органы чувств играют огромную роль в регуляции уже довольно сложного поведения кольчецов.

Глаза хищных кольчатых червей семейства Alciopidae обладают способностью к аккомодации. Кроме них такая способность есть только у головоногих и позвоночных. Это означает, что эти черви имеют зачатки системы распознавания образов, которой нет даже у большинства моллюсков — максимум, что они способны различать, это перемещение крупных темных и светлых пятен. Изучение особенностей нервной системы представителей этого семейства может дать ценные сведения о механизмах работы нервной системы.

Наземные малощетинковые черви (олигохеты), к которым относится, в частности, дождевой червь, устроены во многом проще. У того же дождевого червя глаза отсутствуют вообще, а светочувствительностью обладают все клетки наружных покровов.

Все эти прогрессивные особенности и привели к тому, что кольчатых червей сейчас относят к существам, обладающим высшим уровнем сенсорной психики, а многие особенности их поведения присущи существам с перцептивной психикой.

Наибольшего развития органы чувств достигают у двух высших типов беспозвоночных — головоногих моллюсков и насекомых.

Головоногих заслужено называют приматами моря. Эти животные демонстрируют высшие формы поведения, в том числе и социального, могут решать сложные логические задачи, способны к сложным локомоциям, и, естественно, имеют высокоорганизованные сенсорную и нервную системы.

Органы чувств головоногих моллюсков имеют прогрессивную организацию и по количеству и качеству воспринимаемых параметров ничем не уступают соответствующим системам позвоночных. Глаза головоногих имеют развитую систему аккомодации, а плотность чувствительных клеток в сетчатке иногда достигает 160 миллионов на мм2 (у человека — 140 млн.). При этом диаметр глазного яблока гигантского кальмара достигает 40 сантиметров (у синего кита не более 10). Кроме зрения у этих животных развиты осязание, слух и общее химическое чувство. В сочетании с высокоразвитым мозгом это делает головоногих одними из немногих беспозвоночных, обладающих прецептивной психикой.

Сенсорные системы насекомых, хотя, в общем-то, аналогичны таковым у позвоночных, имеют некоторые специфические особенности. Они обусловлены теми крайне специфическими условиями, в которых живут насекомые.

Одним из таких различий можно считать то, что спектры восприятия у насекомых (да и вообще беспозвоночных) могут быть сдвинуты в непривычные для нас области. Это позволяет животным формировать необычные поведенческие реакции. Например, многие насекомые, такие как пчелы, чувствительны к ультрафиолетовому излучению и поляризованному свету. В результате, при поиске источников пищи пчелы в значительной степени ориентируются на отраженный ультрафиолет, а при ориентации на местности используют поляризацию солнечного света.

Таких примеров можно привести множество, по каждому органу чувств. Некоторые морские медузы чувствительны к инфразвуку (предположительно за счет статоцистов), что позволяет им избегать штормов. Насекомые так же могут улавливать очень низкие звуки, которые позвоночными непосредственно не ощущаются. Вообще, значение акустической рецепции у насекомых крайне велико. По звуку они могут находить особей противоположного пола, пищу, узнавать о приближении хищников и т.д.

Химическая чувствительность насекомых просто поразительна. Самцы некоторых бабочек могут за несколько километров не только определить наличие самки, но и направление, в котором надо двигаться к ней, по градиенту концентрации феромона. Для этого ему достаточно буквально нескольких молекул пахучего вещества. Органы химического чувства располагаются у членистоногих, причем как водных, так и вполне сухопутных, не только в специальных полостях, но и по всей поверхности тела — муха может пробовать пищу на вкус буквально ногами. Это, безусловно, влияет на формирование поведенческих реакций. Многие насекомые используют обоняние для поиска пищи, полового партнера и даже субстрата для откладки яиц.