Особенности внешнего строения органов чувств у млекопитающих

48. Органы чувств млекопитающих
Органы чувств млекопитающих имеют ряд особенностей, которых нет у позвоночных других групп. У млекопитающих хорошо развит орган обоняния. В отличие от птиц он состоит из основного органа обоняния и вомероназальной системы. Основной орган обоняния используется для традиционных типов хеморецепции, а вомероназальная система (якобсонов орган) — для рецепции половых запахов. Развитие системы полового обоняния рептилий стало причиной возникновения корковых образований переднего мозга (см. § 39). Эти небольшие скопления клеток у поверхности полушарий переднего мозга не предвещали своим обладателям особых неврологических перспектив.

Однако именно у млекопитающих эти структуры стали морфологической основой для возникновения шестислойной коры. Развитие коры переднего мозга свидетельствует о том, что у архаичных млекопитающих обоняние, особенно на первых этапах, играло основную роль среди дистантных хеморецепторов.
Слуховая система млекопитающих хорошо развита благодаря появлению наружной слуховой раковины, усложнению строения улитки, развитию среднемозгового и коркового представительства акустического
анализатора.

У млекопитающих улитка впервые закручивается в спираль, которая у китообразных делает 1,5 оборота, у человека — 2,5, у кошки — 3, у свиньи — 4, a у некоторых грызунов — даже 5 оборотов. Основной аналитический аппарат слуховой системы расположен в нижних бугорках четверохолмия (см. рис. III-22, в) и в коре переднего мозга. В неокортексе существуют первичные и вторичные слуховые поля, которые обрабатывают получаемые сигналы (см. рис. III-26).

Важно подчеркнуть, что в коре и нижних бугорках четверохолмия сохраняется строгая тонотопичность представительства слуховой системы. Это означает, что слуховые сигналы разной частоты «раскладываются» в каждом из центров по принципу топографической карты. Таким способом достигается максимальная дифференциальность обработки слуховых сигналов.

Слух у некоторых позвоночных развит очень хорошо и используетсядля эхолокации (летучие мыши и китообразные). У летучих мышей для локации используются сигналы около 61 кГц, а у зубатых китов — в диапазоне от 80 до 120 кГц. Сигналы такой частоты возникают у дельфинов в проходе от гортани до носового отверстия, лишённого обонятельных рецепторов. Они позволяют дельфинам определять расстояние, размер и форму предметов. Такая специализация зубатых китов привела в конечном счёте к интенсивному развитию корковых слуховых полей, которые повлияли на эволюцию и форму их головного мозга (см. рис. NM9, г). Зрение позволяет млекопитающим различать цвет и форму объектов намного лучше, чем животным других классов. Это достигается не сложностью или совершенством строения глаз.

Световоспринимающая система млекопитающих — сетчатка глаза устроена довольно примитивно. В ней преобладают палочки, которые отвечают за сумеречное зрение и не способны воспринимать цвета.
Цветовосприятие обеспечивается тремя фотопигментами, чувствительными к красному, зелёному и синему цвету и расположенными в колбочках. Колбочки имеют высокий порог чувствительности, поэтому в сумерках цветовое зрение у большинства млекопитающих утрачивается. В сетчатке млекопитающих нет цветных масляных капель, которые являются цветовыми фильтрами и позволяют рептилиям и птицам тонко различать цвета. Сетчатка не может локально увеличивать размер изображения и не имеет специализированных элементов, чувствительных к ультрафиолетовому излучению. Все эти особенности говорят об ограниченности зрения млекопитающих. По-видимому, архаичные млекопитающие долго вели сумеречный или ночной образ жизни. Однако у млекопитающих хорошо развита аналитическая часть зрительного анализатора.

Даже у таких макросматиков, как кролик, представительство зрительного анализатора в коре очень велико (см. рис. III-24).
Следовательно, невысокие требования к цвету и разрешению деталей периферической частью нервной системы сочетались с развитием мощного коркового анализатора изображений. Анализ зрительной информации доминировал над её первичным качеством. Для архаичных млекопитающих было важнее оценить пространственное расположение и форму предметов, чем различить детали их строения или цвета, поэтому цветовое зрение млекопитающих сформировалось по сути дела вторично, на основе малоподходящих структур сетчатки.
Особое развитие у млекопитающих получила соматическая и мышечная чувствительность. Кожа млекопитающих невероятно специализированна, имеет волосяной покров, сальные и потовые железы, богата свободными нервными окончаниями и совершенными рецепторами тепла, холода, вибрации и давления. Такого обширного набора специальных приспособлений в коже других позвоночных нет.

В покровах млекопитающих выделяются болевые рецепторные системы (ноцицептивные), температурные и тактильные. Последние воспринимают простое диффузное прикосновение, давление или вибрацию, что встречается и у других позвоночных. Однако особое развитие получила механорецепция, позволяющая осуществлять пространственное и временное различение сигналов. Для такого соматического восприятия внешних сигналов в покровах млекопитающих существует множество специализированных нервных окончаний. Свободные нервные окончания нескольких типов ответственны за восприятие нагревания и охлаждения.

Они вызывают ощущение зуда, жгучей или острой боли. Наряду со свободными нервными окончаниями в коже присутствуют и специализированные концевые органы, которые позволяют дифференцировать другие типы механических воздействий на кожу. В них входят нервные волокна, ассоциированные в своеобразные рецепторные комплексы. Например, тельце Мейсснера чувствительно к прикосновению и вибрации частотой 30–40 Гц, а тельце Пачини — к давлению и вибрации частотой 300 Гц. Диски Меркеля нечувствительны к вибрации, но различают прикосновение и давление.
В волосистой коже к этому набору добавляются стержни волос и волосяные фолликулы. Каждый из них окружён окончаниями 3-10 сенсорных нервных волокон, которые могут внедряться в базальную пластинку волосяного стержня. Этот рецепторный аппарат волос обладает самой высокой механической чувствительностью в покровах млекопитающих. Казалось бы, такой дифференцированной системы рецепторов вполне достаточно для формирования развитой соматической чувствительности.

Наряду с периферическими рецепторами у млекопитающих сформировалось развитое мозговое представительство соматической чувствительности. Соматическое представительство в коре и мозжечке столь велико, что может соперничать по размерам с моторными центрами и зрением (см. рис. III-24). Моторные центры мозжечка и неокортекса млекопитающих развиты пропорционально соматической и мышечной чувствительности. Если мышечная чувствительность представлена в коре относительно слабо, то моторные центры часто доминируют на поверхности полушарий. У большинства высших зверей они могут составлять от 20 до 35 % поверхности коры (см. рис. III-24).

Следовательно, по сравнению с рептилиями у млекопитающих наиболее развиты обоняние, соматическая чувствительность и сенсомоторные центры. Самым глобальным изменениям подверглась соматическая чувствительность. Она ещё никогда в истории позвоночных не достигала такого развития, как у млекопитающих. Из диффузного механорецептора и рецептора болевых ощущений рептилий возник распределённый орган чувств с широким диапазоном чувствительности и значительным представительством в коре полушарий переднего мозга.

Сенсомоторная система получила дополнительное представительство в мозжечке. Это привело к появлению парных полушарий мозжечка и увеличению его объёма в несколько раз. Вместе с соматической чувствительностью в коре млекопитающих максимально представлены зрение, моторные центры и слух. По-видимому, архаичное млекопитающее должно было обладать прекрасным обонянием, пространственным зрением, неплохим слухом и феноменальной соматической чувствительностью. Чтобы понять причины появления такой сенсорной специализации, необходимо попробовать реконструировать условия их возникновения. Они могут привести нас к пониманию эволюционного пути от рептилий к млекопитающим.

Источник

Статья «УСЛОЖНЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ, ОРГАНОВ ЧУВСТВ И ПОВЕДЕНИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ. Информационные материалы и методические указания к уроку».

Статья «УСЛОЖНЕНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ,

ОРГАНОВ ЧУВСТВ И ПОВЕДЕНИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ. Информационные материалы и методические указания к уроку».

Цель: раскрыть особенности строения нервной системы млекопитающих

как наиболее организованных позвоночных, показать

сложное поведение млекопитающих.

Оборудование: таблицы «Тип Хордовые. Класс Млекопитающие.

Внутреннее строение собаки», «Тип Хордовые. Схемы кровообращения

позвоночных», «Тип Хордовые. Схемы строения головного

мозга», модели головного мозга позвоночных.

Методические рекомендации. В начале урока проверяются знания

по вопросам к §. Перед изучением нового материала следует

повторить знания об основных отделах нервной системы, ее

значении в жизни позвоночных. Затем в беседе нужно выяснить

особенности строения этой системы у зверей по сравнению с другими

позвоночными. Для этого необходимо использовать таблицы

с изображением головного мозга различных позвоночных. Надо

обратить внимание школьников на полушария переднего мозга

млекопитающих и отметить их более крупные размеры, на кору,

состоящую из большого числа нервных клеток. Учителю важно

сообщить, что в этой части мозга протекают сложные нервные

процессы, лежащие в основе условных рефлексов. Повторяя материал

о рефлексах, предложить учащимся ответить на вопросы:

что такое рефлекс? Какие виды рефлексов вы знаете? Что такое

инстинкты? Какое значение они имеют в жизни животных?

Следует обратить внимание учащихся и на другую особенность

строения головного мозга — хорошо развитый мозжечок.

Предложить школьникам объяснить, с чем это связано.

Для изучения строения органов чувств и их значения в жизни

млекопитающих целесообразно предложить школьникам самостоятельно

прочитать по учебнику раздел «Органы чувств»

и ответить на вопросы: какие органы чувств наиболее развиты

у млекопитающих? Какое значение они имеют в жизни разных

Затем в беседе следует выяснить особенности развития органов

чувств млекопитающих в зависимости от их образа жизни и вместе

с тем подчеркнуть более сложное развитие органов обоняния,

слуха, осязания у млекопитающих по сравнению с пресмыкающимися.

Раскрывая особенности поведения млекопитающих, следует

вспомнить, что лежит в основе поведения. Учащиеся должны

рассказать о своих наблюдениях за повадками домашних животных.

Затем учитель рассказывает, что сложное строение головного

мозга млекопитающих связано с их более сложным поведением

по сравнению с пресмыкающимися — в основе его лежат инстинкты,

условные рефлексы (у собаки — на место, на вид человека,

приносящего пищу), приводит примеры дрессировки, приручения

животных и пр. Важно подчеркнуть, что более быстрая и сравнительно

легкая по сравнению с другими позвоночными выработка

условных рефлексов — приспособление, обеспечивающее преимущество

млекопитающих в борьбе за жизнь. Можно предложить

школьникам привести примеры из жизни домашних животных.

В конце урока следует проверить усвоение учащимися знаний

об органах полостей тела, нервной системе, предложив им выполнить

задания по вариантам.

1. Какие органы составляют пищеварительную систему собаки?

2. Какое значение имеет пищеварительная система в жизнедеятельности

1. Каковы особенности строения кровеносной системы собаки?

2. Какое значение имеет эта система в жизни собаки?

1. Каковы особенности строения головного мозга собаки?

2. Какое значение имеет нервная система в жизни собаки?

Задание на дом: изучить § и выполнить задание к параграфу.

УРОКИ зоологии. ПОСОБИЕ ДЛЯ УЧИТЕЛЯ Е.Т. БРОВКИНА. Н.И. КАЗЬМИНА.

МОСКВА «ПРОСВЕЩЕНИЕ» 1987

Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Биология: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс повышения квалификации

Современные педтехнологии в деятельности учителя

Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей

Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик

Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:

также Вы можете выбрать тип материала:

Общая информация

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

В Москве подписан Меморандум о развитии и поддержке классного руководства

Время чтения: 1 минута

Минобрнауки РФ планирует рассказывать о молодых ученых в формате Science Slam

Время чтения: 1 минута

В России пройдет эксперимент с электронными аттестатами

Время чтения: 1 минута

В Воронеже всех школьников переведут на удаленку из-за COVID-19

Время чтения: 1 минута

В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов

Время чтения: 2 минуты

В России предложили ввести бесплатное второе высшее образование по IT-специальностям

Время чтения: 2 минуты

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Источник

Особенности внешнего строения органов чувств у млекопитающих