Шрифт:
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие 6
Глава I. Принципы работы и организации мозга 11
«Поведение» без нервной системы 12
§ 1. Взаимодействия с внешней средой 14
§ 2. Тропизмы и таксисы простейших 15
Зачем нужна нервная система? 25
§ 3. Функциональная организация нервной системы 27
Энергетическая
§ 4. Отношение массы мозга и тела 33
§ 5. Энергетические расходы нервной системы 40
§ 6. Потребление мозгом кислорода 49
Привилегированность нервной системы 54
§ 7. Гематоэнцефалический барьер 54
Взаимодействия между клетками 64
§ 8. Заряды мембраны нервных клеток 65
§ 9. Синаптические контакты нервных клеток 69
Уровни организации нервной ткани 72
§ 10. Типы объединения нервных клеток 72
§ 11. Нервная система беспозвоночных 77
§ 12. Нервная система позвоночных 78
Органы чувств и эффекторные системы 86
§ 13. Рецепторы и органы чувств 87
§ 14. Эффекторные системы 94
Память и забывание 99
§ 15. Механизмы памяти 100
§ 16. Морфологические принципы памяти 101
4
Мышление 109
§ 17. Признаки мышления 110
§ 18. Биологические проблемы мышления 114
Глава II. Возникновение нервных клеток и мозга 121
Происхождение нервных клеток 122
§ 19. Происхождение нейронов и пронейрональной сети... 124
Беспозвоночные животные 133
§ 20. Нервная система с радиальной симметрией 133
§ 21. Билатеральная нервная система 140
§ 22. Нервная система членистоногих 145
§ 23. Нервная система моллюсков 153
§ 24. Эволюция ганглиозной нервной системы 162
Нервная система хордовых 167
§ 25. Теории происхождения хордовых 170
§ 26. Происхождение нервной системы хордовых 176
Первичноводные позвоночные 193
§ 27. Мозг первичноводных позвоночных 194
§ 28. Возникновение отделов головного мозга 212
§ 29. Формирование мозга позвоночных 218
Происхождение мозга наземных позвоночных 222
§ 30. Особенности строения нервной системы амфибий ....224
§ 31. Проблемы выхода амфибий на сушу 228
§ 32. Появление конечностей 232
§ 33. Выход амфибий на сушу 238
Глава III. Становление мозга амниот 251
§ 34. Репродуктивные стратегии амниот 251
§ 35. Многообразие низших амниот 258
§ 36. Общий план строения нервной системы рептилий ....264
§ 37. Ассоциативный центр мозга рептилий 270
§ 38. Условия возникновения мозга рептилий 276
§ 39. Происхождение неокортекса 278
§ 40. Адаптивная радиация архаичных рептилий 284
5
Возникновение мозга птиц 288
§ 41. Биологическое разнообразие птиц 290
§ 42. Морфологические особенности строения птиц 291
§ 43. Нервная система и органы чувств птиц 294
§ 44. Условия возникновения мозга птиц 301
§ 45. Адаптивная радиация птиц 311
Происхождение мозга млекопитающих 315
§ 46. Обзор классификации млекопитающих 315
§ 47. Особенности нервной системы млекопитающих 324
§ 48. Органы чувств млекопитающих 336
§ 49. Возникновение мозга млекопитающих 340
Теория переходных сред 350
Список литературы 362
ПРЕДИСЛОВИЕ
Наблюдение за растениями и животными всегда было привлекательным занятием. Безусловный интерес вызывает целенаправленная деятельность существ, совершенно не похожих на нас. Зачастую они более непосредственны и откровенны в своих желаниях и действиях, чем можно было ожидать. Это не мешает растениям и животным добиваться своих естественных целей — выживать и размножаться. Стремление осуществлять эти фундаментальные процессы свойственно всему органическому миру. Животные и растения решают проблемы выживания и размножения различными способами. Активность животных и кажущаяся пассивность растений обманчивы. И те и другие могут воспринимать внешний мир и адекватно на него реагировать. Животные делают это при помощи специализированных клеток, входящих в состав нервной системы. Появление нервных клеток стало важным событием в истории многоклеточных организмов. Чтобы представить себе, как это произошло, для исторических реконструкций приходится использовать принципы организации современных животных и проводить ретроспективный анализ их возникновения. Такие приёмы обычно крайне дискуссионны и плохо подкреплены фактическими данными. Восстановление отдалённых событий эволюции животных — довольно неблагодарное и сомнительное занятие. Ему и посвящена настоящая книга.
В качестве базы для эволюционных реконструкций выбрана нервная система. Всё, что связано с принятием решений, реализующихся в поведении животных и человека, происходит в головном мозге. Мозг хранит программы инстинктивного поведения, определяет повседневные потребности животных и, если есть необходимый субстрат, способности к элементарному мышлению. Нервная система представляет собой гипотетическое зеркало поведения и реальных возможностей животных. Однако это не только зеркало, но и структурная основа всего поведения. Нельзя ожидать от конкретного вида каких-либо невероятных поведенческих эволюций, если нет соответствующей морфофункциональной базы в виде мозга или специализированного ганглия. Поведение животных «рождается» в нервной системе и одновременно остаётся её заложником. Любое адаптивное изменение структуры мозга даёт огромное преимущество своим обладателям, но загоняет поведение в прокрустово ложе возникших морфофункциональных мотиваций. Птицы никогда не смогут принимать 7