Эволюция
Рефераты >> Биология >> Эволюция

Среди всех животных, млекопитающих выделяется обезьяна как предел развития животного перед очередным эволюционным скачком - возникновением человека. Обезьяны - достаточно многочисленная и процветающая группа, что объясняется их основными преимуществами по сравнению с другими млекопитающими: сильным развитием переднего мозга, его коры, благодаря чему их поведение сильно усложнено, они быстро приобретают новые навыки, несомненно проявляют элементы рассудочной деятельности, более развитые у высших обезьян.

С анатомической и физиологической точки зрения плацен­тарные животные практически исчерпали возможности эволюционного развития. Все органы у них в принципе такие же, как и у рептилий. Прогресс в развития заключался во все большем совершенствовании существовавших органов. В наибольшей степени совершенствовалась система органов размножения и мозг. И это понятно почему. Даже небольшие изменения отдельных органов в совокупности настолько усложняют организм, что его выживание без длительного содержания в тепличных условиях материнского организма становится невозможным. Но реализация такой возможности требует коренной перестройки половых органов, особенно женского организма. Мало того, даже по рождению детёныша требуется ещё длительный период до его полного становления. А это в свою очередь требует соответствующего поведения матери, животных в стаде, а, следовательно, и высокого совершенства нервной системы, стадной организации, взаимоотношений между полами. Таким образом, количественные изменения в приспособительных возможностях животных приводят к качественному изменению как индивидуальных характеристик особей, их взаимоотношений, так и экологической ситуации.

Особую значимость приобретают изменения в способах нервной деятельности. Эффективная деятельность организма в целом требует управления им. Причем управление, охватывает две основные сферы. Управление процессами внутри организма, и управление взаимодействия организма с окружающей средой.

Управление процессами внутри организма может производиться многими способами. Простейший, как и в клетке - химический, то есть посредством химических соединений, как общих, так и специализированных. Общие - соль в крови например. Специализированные – секреты различных желез. Преимуществом такого способа управления, его простота в реализации, недостаток - медленное действие и неопределенность в адресации. Такой способ реализуется в отношении процессов типа пищеварения. Но уже управление сердечной деятельностью, орга­нами дыхания и тем более действиями организма по отношению к внешней среде требует быстрой и целенаправленной передачи информации, которая осуществляется при помощи нервной системы. В самом прими­тивном виде нервная система осуществляет передачу сигнала от рецептора до исполнительного органа. Связь здесь жесткая и однозначная. Возникает рефлекторная дуга. Очевидно, что не всегда на данное раздражение должна быть однозначная реакция. Могут быть условия, от которых может зависеть и реакция. Условиями является состояние других рецепторов, которые в совокупности определяют действительную ситуацию и предпочтительную реакцию. Сбор и обработка совокупности сигналов предопределяет образование центров такой обработки.

Точное и наиболее эффективное поведение требует анализа гораздо большего количества информации, чем управляющих воздействий. Это определяет то, что центральная нервная система располагается поблизости от основных, наиболее значимых и порождающих наибольшее количество информации рецепторов - зрения и слуха.

Формирование рефлекторных дуг производиться в процессе эволюции и закрепляется на генетическом уровне. Однако эффективное поведение животного в условиях сложной, переменчивой обстановки требует формирования временных рефлекторных дуг в процессе жизни, то есть формирование условного рефлекса. Такая способность в принципе заложена уже на ранних ступенях эволюции, то есть тогда, когда сформировалась центральная нервная система. Возможность эта заключается в том, что при формировании сложной и запутанной сети связей между нейронами, пути прохождения сигналов становится неопределёнными. Сигнал может прийти в одно и тоже место по параллельным путям, или уйти в разные адреса. В связи с этим, управление нервной сетью является важным условием эволюционного развития.

Вообще говоря, нервная система не является чисто нервной. В какой-то степени она является и гуморальной. Действительно, передача сигнала через синапсическую щель происходит химически, при помощи медиатора, то есть гуморально. С другой стороны существует и механизм нейросекреции, то есть выделение секретов самими нейронами. Да и секреторная деятельность происходит не без участия и контроля со стороны нервных центров. В природе нет четкого разделения функций. Создав те или иные механизмы природа широко их применяет, разнообразя, видоизменяя, сочетая с другими механизмами. Тем не менее, именно развитая нервная система является условием существования высших животных, их необходимым признаком.

Характернейшим признаком саморазвивающейся материи, как мы упоминали выше, является формирование новых принципов на базе уже созданных структур. Что такое нейрон? Это вообще говоря та же клетка, у которой на базе ее внутренних резервов морфологической изменчивости втуне возможные процессы усиливаются настолько, что клетка может выполнять определенные специфические функции. Действительно, мы уже ранее упоминали, что как наружная, так и внутренние мембраны клетки обладают электрическим потенциалом. Этот потенциал вообще говоря компенсируется ионами солей, растворенными в воде. Очевидно, что если по тем или иным причинам в каком-то месте произойдет деполяризация мембраны, то возникнут ионные сдвиги, которые приводят к появлению токов, перераспределению ионов и вообще распространению вдоль мембраны сигнала. Это происходит во всех клетках, но если клетка несколько видоизменится, например вытянется, то этот эффект выразится больше. Раздражение в одном конце клетки вызовет распространение сигнала вдоль нее до другого конца. И дело времени, что бы в процессе естественного отбора клетка дошла до высокой степени специализации, став нейроном.

Но нервная система это не одна клетка, это система взаимодействующих клеток-нейронов между собой и другими клетками. Здесь тоже должен быть использован механизм уже в клетках существующий. Жизнедеятельность клетки, как мы рассматривали выше, есть взаимодействие со средой. Это взаимодействие происходит через мембраны путем прохождения через нее в клетку и из клетки химических веществ. Очевидно, что и взаимодействие между клетками должно происходить путем химического взаимодействия при котором через мембрану одной клетки должны выбрасываться вещества, приводящие к изменению потенциала другой клетки на ее конце и вызывающее появление распространяющегося ионного потенциала действия. Таким образом, возник и развился синапсический механизм. Мы описали простейший - униполярный нейрон. Такие нейроны встречаются в нервной системе беспозвоночных или в период эмбрионального развития позвоночных, то есть они являются наиболее древними, но дело времени, чтобы появились биполярные и мультиполярные нейроны. Итак нам в целом ясна сущность нейрона.


Страница: