Эволюция жер бетіндегі тіршілікке диффузды типті жүйке жүйесін бергеннен бастап, тірі организмдердің қызметінде бетбұрыс нүктелеріне айналған дамудың тағы да көптеген кезеңдері өтті. Бұл кезеңдердің бір-бірінен нейрондық түзілістердің түрлері мен саны, синапстары, қызметтік мамандануы, нейрондардың топтастырылуы, қызметтерінің ортақтығы бойынша ерекшеленеді. Төрт негізгі кезең бар – диффузды типті, өзекше, түйіндік және түтікшелік жүйке жүйесі осылай қалыптасқан.
Сипаттамасы
Ең көне - диффузды типті жүйке жүйесі. Ол гидра сияқты тірі организмдерде болады (мысалы, целентераттар - медузалар). Жүйке жүйесінің бұл түрі көрші элементтердегі көптеген байланыстармен сипатталуы мүмкін және бұл кез келгенқозу жүйке торының бойымен барлық бағыттарда өте еркін таралады. Диффузиялық типті жүйке жүйесі де өзара алмастыруды қамтамасыз етеді, бұл әлдеқайда сенімді функцияларды береді, бірақ бұл реакциялардың барлығы дәл емес, анық емес.
Түйіндік жүйке жүйесі шаянтәрізділерге, моллюскаларға және құрттарға тән. Бұл тип қозу тек нақты және қатаң анықталған жолдармен жүруі мүмкін екендігімен сипатталады, өйткені оларда жүйке жасушаларының әртүрлі ұйымдастырылған байланыстары бар. Бұл әлдеқайда осал жүйке жүйесі. Бір түйін зақымдалған болса, дененің функциялары толығымен бұзылады. Дегенмен, жүйке жүйесінің түйіндік түрі өзінің қасиеттері бойынша дәлірек және жылдамырақ. Егер нерв жүйесінің диффузды түрі целентераттарға тән болса, хордалылардың түтікшелі жүйке жүйесі болады, мұнда түйінді де, диффузды типтердің де ерекшеліктері кіреді. Жоғары сатыдағы жануарлар эволюцияның барлық жақсы жақтарын алды – сенімділік те, дәлдік те, орналасу орны да, реакция жылдамдығы да.
Қалай болды
Жүйке жүйесінің диффузды түрі біздің әлем дамуының бастапқы кезеңдеріне тән, сол кездегі тірі тіршілік иелерінің - қарапайым организмдердің өзара әрекеттесуі алғашқы мұхиттың су ортасында жүзеге асырылды. Қарапайымдылар суда еріген белгілі бір химиялық заттарды бөліп шығарды, осылайша планетадағы тіршіліктің алғашқы өкілдері сұйықтықпен бірге зат алмасу өнімдерін алды.
Мұндай әрекеттесудің ең көне түрі көп жасушалы организмдердің жеке жасушалары арасында химиялық реакциялар арқылы болған. Бұл метаболикалық өнімдер - метаболиттер, олар қашан пайда боладыбелоктар, көмір қышқылы және сол сияқтылар ыдырайды және әсерлердің гуморальды берілістері, корреляцияның гуморальды механизмі, яғни әртүрлі мүшелер арасындағы байланыстар болып табылады. Гуморальды байланыс ішінара жүйке жүйесінің диффузиялық типінің сипаттамасы ретінде де қызмет ете алады.
Мүмкіндіктер
Жүйке жүйесінің диффузды түрі сұйықтықтан келетін сол немесе басқа химиялық заттардың қайда бағытталғаны нақты белгілі болған ағзаларға тән. Бұрын ол баяу тарады, аз мөлшерде әрекет етті және тез жойылды немесе денеден одан да тезірек шығарылды. Бұл жерде гуморальдық байланыстар өсімдіктер үшін де, жануарлар үшін де бірдей болғанын айта кеткен жөн. Көпжасушалы организмдер тірі дүние дамуының белгілі бір кезеңінде диффузды типті жүйке жүйесін (мысалы, целентераттарды) дамытқанда, ол өсімдіктер әлемін жануарлар әлемінен сапалы түрде ажырататын реттеу мен байланыстың жаңа формасы болды..
Ал әрі қарай уақыт өте келе – жануар организмінің дамуы жоғары болған сайын, мүшелер өзара әрекеттеседі (рефлекторлық әрекеттесу). Біріншіден, тірі организмдерде диффузды типтегі жүйке жүйесі болады, содан кейін эволюция процесінде гуморальды байланыстарды реттейтін жүйке жүйесі бар. Нерв байланысы, гуморальдық байланысқа қарағанда, әрқашан қажетті мүшеге ғана емес, сонымен қатар жасушалардың белгілі бір тобына да дәл бағытталған; байланыстар алғашқы тірі организмдерге таралған химиялық заттарға қарағанда жүздеген есе жылдам жүреді. Жүйкеге ауысумен гуморальдық байланыс жойылған жоқ, ол мойынсұнды жәнесондықтан нейрогуморальды байланыстар пайда болды.
Келесі қадам
Жүйке жүйесінің диффузды түрінен (ішек қуыстарында болатын) тірі организмдер, арнайы бездерді алып, ағзаға түсетін қоректік заттардан түзілетін гормондар түзетін мүшелер қалады. Жүйке жүйесінің негізгі қызметтері-барлық мүшелердің бір-бірімен қызметін реттеу және жалпы организмнің сыртқы ортамен әрекеттесу.
Қоршаған орта кез келген сыртқы әсерді ең алдымен сыртқы ортада да, жүйке жүйесінде де болатын өзгерістер арқылы сезім мүшелеріне (рецепторларға) көрсетеді.
Уақыт өтті, жүйке жүйесі дамып, уақыт өте оның жоғарғы бөлімі – ми, ми жарты шарлары қалыптасты. Олар дененің барлық қызметін басқарып, тарата бастады.
Жалпаққұрттар
Жүйке жүйесі нейрондардың керемет санынан тұратын жүйке тінінен құралған. Бұл химиялық және электрлік ақпаратты, яғни сигналдарды оқитын процестері бар жасушалар. Мысалы, жалпақ құрттардың жүйке жүйесі енді диффузды типке жатпайды, ол түйін мен сабақтың жүйке жүйесінің типіне жатады.
Олардағы жүйке жасушаларының жинақталуы барлық мүшелер мен жүйелерге созылатын діңі және көптеген тармақтары бар жұптас бас түйіндер. Бұл планарияның жүйке жүйесі диффузиялық типке жатпайтынын білдіреді (бұл жалпақ құрт, ұсақ шаян тәрізділерді, ұлуларды жейтін жыртқыш). Жалпақ құрттардың төменгі түрлерінде,ретикулярлық жүйке жүйесі бар, бірақ олар енді диффузды типке жатпайды.
Аннельді құрттар
Аннелидтердің де диффузды емес жүйке жүйесі бар, оларда әлдеқайда жақсы ұйымдастырылған: оларда моллюскаларда байқалатын жүйке өрімі болмайды. Олардың орталық жүйке аппараты бар, ол мидан (супраглоттикалық ганглийден), перифарингеальды дәнекерлерден және ішектің астында орналасқан және көлденең коммисуралармен байланысқан жұп жүйке діңінен тұрады.
Анелидтердің көпшілігінде толық ганглионизацияланған жүйке діңдері болады, бұл кезде әрбір сегментте дененің өз сегментін нервтендіретін жұп ганглия болады. Қарапайым анелидтер құрсақ астындағы кең аралықта орналасқан, ұзын коммисуралармен байланысқан жүйке діңдерімен өмір сүреді. Жүйке жүйесінің бұл құрылымын баспалдақ деп атауға болады. Жоғары ұйымдасқан өкілдерде комиссиялардың қысқаруы және діңдердің қосылу нүктесіне дерлік жақындауы бар. Оны вентральды жүйке тізбегі деп те атайды. Әлдеқайда қарапайым тірі ағзалардың диффузды типті жүйке жүйесі бар.
Книдарлықтар
Книдарлардағы ең қарапайым диффузды жүйке жүйесі көпполярлы немесе биполярлы нейрондардан тұратын тор түріндегі өрім болып табылады. Гидроидтерде ол мезоглияның үстінде, эктодермада, ал маржан полиптері мен скифоидты медузалар эндодермада болады.
Мұндай жүйенің ерекшелігі - белсенділіктің кез келген бағытта және кез келген жерден таралуы мүмкінынталандырылған нүкте. Жүйке жүйесінің бұл түрі қарабайыр болып саналады, бірақ ол жейді, жүзеді, әйтпесе мұндай ағза өте қарапайым жұмыс істемейді. Теңіз анемондарының моллюскалардың қабығында қалай қозғалатынын бақылаған жөн.
Медуза, актиния және басқалар
Жүйке желісінен басқа, медузалар мен теңіз анемондарында тізбектер құрайтын ұзын биполярлы нейрондар жүйесі бар, сондықтан олардың ұзақ қашықтыққа әлсіреусіз импульстарды тезірек жіберу мүмкіндігі бар. Бұл оларға ынталандырудың барлық түрлеріне жақсы жалпы жауап беруге мүмкіндік береді. Омыртқасыздардың басқа топтарында жүйке торлары да, жүйке діңдері де болуы мүмкін, олар дененің әртүрлі бөліктерінде белгіленеді: тері астында, ішекте, жұтқыншақта, моллюскаларда - аяқта, эхинодермдерде - сәулелерде.
Алайда қазірдің өзінде книдарларда нейрондардың полиптер сияқты ауыз дискісінде немесе табанында шоғырлану үрдісі бар. Қолшатырдың шетінде медузаның жүйке ұштары, ал кейбір жерлерде - сақинадағы қалыңдауы - үлкен шоғырлар (ганглийлер) нерв жасушалары болады. Медузалардың қолшатырларындағы шеткі ганглийлер орталық жүйке жүйесінің пайда болуының алғашқы қадамы болып табылады.
Рефлекс
Жүйке қызметінің негізгі түрі – рефлекс, жүйке жүйесінің тітіркенуіне жауап беретін сыртқы немесе ішкі ортаның өзгеруі туралы сигналға организмнің реакциясы. рецепторлар. Рецепторлардың қозуымен кез келген тітіркену центрге тартқыш талшықтар бойымен орталық жүйке жүйесіне, содан кейін интеркалярлық нейрон арқылы өтеді -орталықтан тепкіш талшықтар бойымен периферияға оралып, қызметі өзгерген сол немесе басқа мүшеге дәл жетеді.
Бұл жол – орталық арқылы жұмыс органына – рефлекторлық доға деп аталады және оны үш нейрон құрайды. Біріншіден, сезімтал жұмыс істейді, содан кейін интеркалярлық, ең соңында мотор. Рефлекс - бұл өте күрделі әрекет, ол көптеген нейрондардың қатысуынсыз жұмыс істемейді. Бірақ мұндай өзара әрекеттесу нәтижесінде реакция пайда болуы мүмкін, дене тітіркенуге жауап береді. Мысалы, медузалар күйіп кетеді, кейде өлімге әкелетін умен емделеді.
Жүйке жүйесінің дамуының бірінші кезеңі
Қарапайымдардың жүйке жүйесі жоқ, бірақ кейбір кірпікшелілерде де фибриллярлы жасушаішілік қозғыш аппараты болады. Даму процесінде көп жасушалы организмдер белсенді реакцияларды көбейтуге, яғни қозуға қабілетті ерекше ұлпа түзді. Желіге ұқсас жүйе (диффузиялық) өзінің бірінші палаталары ретінде гидроидты полиптерді таңдады. Олар нейрондық процестермен қаруланып, оларды бүкіл денеге таралып (желі тәрізді) орналастырды.
Мұндай жүйке жүйесі тітіркену қабылданған жерден қозу сигналын өте жылдам өткізеді және бұл сигнал барлық бағытта тез таралады. Бұл жүйке жүйесіне интегративті қасиеттер береді, дегенмен дененің бөлек алынған бірде-бір фрагментінде мұндай қасиет жоқ.
Орталықтандыру
Аз дәрежеде орталықтандыруқазірдің өзінде диффузды жүйке жүйесінде атап өтілді. Гидра, мысалы, ауыз полюсі мен табан аймағында жүйке қалыңдауына ие болады. Бұл асқыну қозғалыс мүшелерінің дамуымен қатар жүреді және нейрондардың оқшаулануында, олар диффузиялық желіден дененің тереңдігіне өтіп, онда шоғырлар түзген кезде көрініс тапты.
Мысалы, целентераттарда еркін тіршілік ететін (медузалар) нейрондар ганглийде жиналады, осылайша диффузды-түйіндік жүйке жүйесін құрайды. Бұл түр ең алдымен дененің бетінде жарық, химиялық немесе механикалық әсерлерге таңдамалы түрде жауап бере алатын арнайы рецепторлардың пайда болуына байланысты пайда болды.
Нейроглия
Тірі организмдер жоғарыда айтылғандармен бірге эволюция процесінде нейрондардың санын да, олардың әртүрлілігін де арттырады. Осылайша нейроглия пайда болды. Нейрондар да аксондары мен дендриттері бар биполярлы болып шықты. Бірте-бірте организмдер қозуды бағытталған түрде жүзеге асыруға мүмкіндік алады. Жүйке құрылымдары да дифференцияланады, сигналдар жауаптарды басқаратын жасушаларға беріледі.
Жүйке жүйесінің дамуы осылай мақсатты түрде жүріп жатты: кейбір жасушалар қабылдауға, басқалары сигнал беруге, ал үшіншілері өзара жиыруға маманданған. Бұдан кейін эволюциялық күрделену, орталықтандыру және түйіндік жүйенің дамуы болды. Аннелидтер, буынаяқтылар, моллюскалар пайда болады. Енді нейрондар жүйке талшықтарымен тығыз байланысқан ганглийлерде (жүйке түйіндері) шоғырланған.рецепторлармен және атқару органдарымен (бездер, бұлшықеттер) арасында.
Дифференциация
Содан кейін организмнің қызметі құрамдас бөліктерге бөлінеді: ас қорыту, репродуктивті, қан айналымы және басқа жүйелер оқшауланған, бірақ олардың арасындағы өзара әрекеттесу қажет және бұл функцияны жүйке жүйесі алды. Орталық жүйке формациялары әлдеқайда күрделене түсті, көптеген жаңалары пайда болды, енді бір-біріне толығымен тәуелді.
Қоректену мен қозғалысты бақылайтын қоректенетін жүйкелер мен ганглийлер филогендік жоғары формадағы рецепторларға айналып, олар енді иіс, дыбыс, жарықты қабылдай бастады, сезім мүшелері пайда болды. Негізгі рецепторлар бас ұшында орналасқандықтан, дененің бұл бөлігіндегі ганглийлер күштірек дамып, соңында барлық қалғандарының белсенділігін бағындырады. Дәл сол кезде ми пайда болды. Мысалы, аннелидтер мен буынаяқтыларда жүйке тізбегі өте жақсы дамыған.
