Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Масштаб и действующие лица 2 страница




Появление быстрого и мощного двигателя. пробудило очень горячую и далеко зашедшую приспособительную работу в животных организмах. Теперь срочно потребовались жесткие и прочные рычажные устройства, которые обладали бы хорошей подвижностью и вместе с тем обеспечивали бы новой мышце солидные точки приложения сил для ее мощных, резких сокращений.

Эволюционная работа по созданию таких жестких рычажных устройств протекала настолько своеобразно, что рассказать о ней хочется в виде небольшого уподобления. Мы надеемся, что после всего сказанного выше о принципах эволюции и отбора такое уподобление не сможет повести к недоразумениям; а вто же время оно способно придать изложению более образную и яркую форму.

Дело пошло так, как будто бы на великом конкурсе, объявленном жизнью на наилучшее оснащение для поперечно-полосатой мышцы, первую премию поделили между собой два разных проекта. Оба они по первоначальному рассмотрению как будто одинаково хорошо и остроумно разрешали поставленную конкурсом задачу, хотя разрешали ее глубоко различными между собой способами. Один из проектов шел под девизом «членистоногие», другой - под девизом «позвоночные». Оба проекта исходили из поперечно-полосатой мышцы как чего-то уже данного, и оба объясняли ее жесткими, суставчато-подвижными скелетами; и то и другое входило, очевидно, в «технические условия» конкурса.

Проект под девизом «членистоногие», осуществившийся на многоножках, ракообразных, пауках и на насекомых, состоял в применении в качестве скелетов прочных, полых внутри панцирей, похожих на суставчатые рыцарские латы. Мышцы размещались внутри этих полых панцирей, перекидываясь с одного из члеников на другой и приводя их в движение изнутри. Латы, облекавшие все тело животного (как яркий пример, возьмите рака), прекрасно решали задачу брони, остроумно объединяя ее с задачей рычажной подвижности, требовавшейся новым мышцам. С другой стороны, наружные панцирные скелеты насекомых и ракообразных прекрасно решали и задачу устойчивости, не нуждаясь для нее ни в какой помощи со стороны мышц. Таким образом, у членистоногих мышца полностью разгружена от каких бы то ни было побочных обязанностей вроде только что упомянутых опорных и занимается только своим основным делом, к которому она лучше всего приноровлена, - активными сокращениями. Это кладет известный отпечаток и на ее микроскопическое строение, заметно упрощая его в подробностях, сравнительно с мышцами у позвоночных.

«Позвоночные» решают возникшую задачу принципиально другим путем. Жесткие звенья - кости, - сочлененные между собою в цепочки, помещаются у этих животных в самой середине каждого звена тела, по его продольной оси. Мышцы облегают его снаружи, со всех тех сторон, где по условиям подвижности могут понадобиться. Если у суставов имеются стороны, в которые они не могут двигаться, то с этих сторон вместо нежной мышечной ткани размещается более грубая связочно-сухожильная. Так или иначе, но каждый сустав закреплен со всех сторон гибкими растяжками-мышцами или связками, так сказать, расчален ими, очень похоже на то, как расчаливают высокие мачты радиопередаточных станций.

Такой принцип мышечного монтажа выглядит поначалу менее удобным и ясным, чем тот, который имеет место у насекомых, и загружает мышцу, «роме ее прямых функций двигателя, еще добавочной опорной (так называемой статической) работой. К последней к тому же поперечно-полосатая мышца не слишком хорошо приспособлена. Зато получается явный выигрыш по части гибкости, как пассивной, так активной. Сравните речного рака в его неуклюжих доспехах с рыбкой или змеей, гибкими, как их скелетные предшественники - мягкотелые. Вспомним, что самые древние из позвоночных, первыми появившиеся на свет во времена описываемого нами «великого конкурса», в сущности, не имели настоящих конечностей. Эти органы выработались у позвоночных позже; в начале же их бытия на земле они состояли почти целиком из одного позвоночного столба, несшего на себе многокостный, еще не сросшийся череп. Позвоночник же, составленный из множества подвижно соединенных члеников, обеспечивал им возможность самых богатых и свободных изгибаний.

 

ПОРОКИ ПОПЕРЕЧНО-ПОЛОСАТОЙ
МЫШЦЫ

Набредя на принцип поперечно-полосатой мышцы, жизнь как будто ухватилась за него сразу, без всяких переделок и вариантов и применила его к оснащению подвижных скелетов. При внимательном рассмотрении поперечно-полосатой мышцы она оказывается не таким-то удобным, а главное, в целом ряде отношений просто малоподходящим к своему назначению органом. Пришлось поспешно и очень компромиссно искать способы для использования этой мышцы. Другого двигателя все равно не находилось, и надо было во чтобы то ни стало приспособить к делу этот.

Во-первых, оказалось, что манера сокращения поперечно-полосатой мышцы, а точнее сказать, ее микроскопически малой активной составной частички, анизоэлемента, совершенно не подходит к тому, что было бы биологически нужно. Эта манера, как показывают точнейшие записи на современных приборах, - грубый и резкий рывок, настолько внезапный и сходный со взрывом, что возникает прямая опасность искрошить место скрепления такой мышцы со скелетом. Компромисс, который выработался как мера борьбы с этой никуда не пригодной резкостью, состоял в том, что микроскопические анизоэлементы были переслоены такими же крохотными элементиками упругой сухожильной ткани (так называемыми изоэлементами). Мышечное волокно получило вид, похожий под микроскопом на столбик из чередующихся между собою гривенников и двухкопеечных монет, соответствующих размещенным там по очереди анизо- и изоэлементам. Эти последние играют роль упругих буферов, или, как теперь часто говорят, амортизаторов, для яростных рывков анизодвигателей: они растягиваются во время рывков и затем уже более плавно и постепенно укорачиваются вновь, помогая мышце совершать ее работу.

Во-вторых, анизоэлементы совершенно не способны к длительным сокращениям. Все, что способен дать анизоэлемент,- это чрезвычайно короткую вспышку напряжения и сокращения: в мышцах человека она продолжается обычно не более одной тысячной доли секунды. Хуже всего то, что после каждой вспышки анизоэлемент как-то истощается, устает; что с ним происходит, пока еще совершенно не исследовано физиологией, но только вслед за каждой молниеносной вспышкой анизоэлементу нужно двойное или тройное время сравнительно с продолжительностью самой вспышки, чтобы оправиться и возвратить себе дееспособность. В ближайшие мгновения, следующие за вспышкой возбуждения, анизоэлемент абсолютно не возбудим ни для каких, хотя бы самых оглушительных, раздражений. Ничего подобного не наблюдалось с послушной и легко управляемой гладкой мышечной клеткой древнего образца.

Для того, чтобы преодолеть это неудобное свойство анизоэлементов, потребовался новый компромисс. Нервная система приладилась посылать в поперечно-полосатую мышцу целые серии импульсов возбуждения, пулеметно мчащихся друг за другом с частотой 50-200 раз в секунду. Каждая вспышка сокращения анизоэлемента протекает гораздо быстрее промежутка между двумя последовательными импульсами. Тут помогают прежде всего упругие изопрокладки, замедляющие в не сколько раз каждое сокращение. Слиянию пулеметной дроби сокращений анизоэлементов в плавные движения помогает и вязкость той студенистой полужидкости (так называемой саркоплазмы), которая наполняет «капоты» мышечных волоконец, помогает и упругость сухожилий, связок и, наконец, инерция самих органов движения, играющих здесь роль махового колеса.

Описанные частые ряды возбуждений (так называемые тетанусы) - единственный способ длительно сокращать поперечно-полосатое мышечное волокно или держать его сокращенным дольше пары сотых долей секунды. Можно было бы мысленно уподобить тетанусную серию возбуждений переменному электрическо у току, вполне пригодному, несмотря на его прерывистость, и для приведения в действие электрических звонков и для очень многих значительно более важных работ. То, что в действительности напряженная скелетная мышца гудит, как «зуммеры», применяемые в радиотелеграфии (это можно услышать, приложив ухо к напряженному бицепсу товарища или просто крепко сжав зубы, чтобы над самым ухом загудела собственная височная жевательная мышца), еще не могло бы служить серьезным недостатком в ее работе. Гораздо хуже то, что при каждой очередной вспышке сокращения поперечно-полосатая мышца освобождает какую-то порцию своей химической энергии. Эта энергия уже не может возвратиться обратно в мышцу, используется она для механической работы или нет. Если мышца должна не поднимать кверху груз, а только держать его на определенной высоте, то это возможно не иначе, как только при помощи тетануса, то есть ценою сотни сократительных вспышек каждую секунду. Каждая вспышка освобождает энергии ровно столько, сколько было бы нужно, чтобы с большой быстротой поднимать поддерживаемый груз кверху. Так как при держании механическая работа вовсе не потребляется, то значит, вся освобождаемая мышцей огромная мощность уходит ни на что - превращается целиком в бесполезный нагрев.

Но и это еще не все. Анизоэлементы неспособны регулировать силу своих сокращений и их длительность. Если раздражать поперечно-полосатое мышечное волокно электрическим током, то нужно довести этот ток до какой-то определенной силы, чтобы волокно вообще могло его почувствовать и отозваться на него. Но когда мы уже перешагнули этот порог, то дальше можем усиливать раздражающий ток до какой угодно величины, не выигрывая этим ни одного лишнего процента в силе ответного сокращения мышечного волокна: она все время будет оставаться таю же самой. Этот закон действия поперечно-полосатого волокна носит очень выразительное, образное название: закон «все или ничего».

Очень похоже получается при выстреле из винтовки. Для того, чтобы спусковой крючок соскочил, произведя выстрел, нужно потянуть его не меньше, чем с некоторой определенной силой. Дальше, если мы будем дергать его все сильнее и сильнее, мы все равно не добьемся никакого увеличения ни в силе, ни в дальности выстрела.

Таким образом, и сила такого короткого рывка, которым исчерпывается список возможностей анизоэлемента и поперечно-полосатого волокна, тоже не поддается регулировке, и необходим новый приспособительный компромисс, чтобы добиться в этом отношении какой-то управляемости. Каждое волоконце двигательного нерва вращено своими разветвлениями в пачку из 10-15 мышечных волокон, которые, очевидно, под действием его импульсов могут двигаться не иначе, как все разом и все одинаково. Такая пачка мышечных волокон носит название миома. Каждая мышца нашего тела состоит, в зависимости от своей величины, из нескольких десятков или сотен мионов. Способ регулировать силу ее сокращения заключается в том, что в работу включается в разных случаях разный процент составляющих ее мионов. Именно этимпутем, включая и выключая мион за мионом, нервная система и умудряется достигать той замечательной плавности и тонкости в изменениях мышечных усилий, которыми мы любуемся в нежной и ловкой работе сестры, бинтующей мучительную рану, или в точных, верных движениях резчика.

Таковы были те вспомогательные приспособления, которыми обросла со всех сторон поперечно-полосатая мышца, чтобы стало возможным реально использовать ее преимущества. Если вдуматься, то весь случай в целом выглядит до чрезвычайности нетипичным. Как обычно, отбор и весь естественный ход эволюции мало-помалу шлифуют и шлифуют вновь вырабатывающийся орган, пока он не окажется на своем месте с абсолютной точностью как влитой. Подумаем, например, об изумительном устройстве обширной системы пищеварительных желез, о замечательной (изученной до тонкости нашим великим соотечественником И. П. Павловым) приспособленности их к перевариванию самой разнообразной пищи. Вспомним о необычайно тонком и полном остроумия аппарате, с помощью которого регулируется давление крови в сосудах: о так называемых синусах - недавно открытых чувствительных приборчиках, помещающихся в аорте, близ сердца, и в сонных артериях. Они чутко откликаются приспособительными рефлексами на каждое колебание сосудистого «барометра)). На этом фоне грубая и крайне мало подходящая к физиологическим потребностям мышечная ткань, не подвергшаяся сама никакой переделке или перешлифовке, а только обросшая целым комом всяческих ухищрений и компромиссов, выглядит странным исключением. При мысли о ней приходит в голову специалист по сельскому хозяйству, выписавший себе для полевых работ молотилку и получивший вместо нее из-за отсутствия таковых на складе старый автомобиль. Именно таким автомобилем тут с веревочным приводом, там с приколоченными гвоздями монтажом - в нашем скелетно-двигательном аппарате выглядит поперечно-полосатая мышца.

 

ЧЛЕНИСТОНОГИЕ В ТУПИКЕ

Я уже упомянул, что первые впечатления от сравнения между собой двигательных аппаратов членистоногих и позвоночных говорят как будто в пользу простоты и четкости, свойственных первым. Единственный явный плюс, бросающийся в глаза у позвоночных животных, - это гибкая подвижность их туловища, второй же плюс, гораздо менее очевидный, заслуживает краткой характеристики.

Эта положительная сторона на первый взгляд похожа скорее на недостаток: речь идет об обязательно активном участии мускулатуры в поддержании равновесия и позы тела, то есть о том, что в научной терминологии носит название статики тела. Так, например, грудь насекомого, к которой прикреплены все его шесть ножек, имеет собственный панцирь, для поддержания которого никакой мышечной работы не требуется. Туловище человека, тоже связанное со всеми его конечностями и поддерживаемое двумя из них, держится прямо только благодаря непрерывному напряжению всех мышц, «расчаливающих» позвоночный столб, подобно тому, как ванты расчаливают корабельную мачту. Зато такая - как будто более трудная для управления - система обеспечивает телу человека (или другому позвоночному) исключительную приспособляемость и маневренность. Если какому-нибудь принципу вообще когда-либо удавалось разрешить задачу о сочетании всех преимуществ, свойственных мягкотелым, с жестко-рычажным сооружением, пригодным для передачи больших усилий, то только принципу, положенному в основу строения позвоночных. Нет спора, что управление такою жестко-нежесткою» системой труднее, как часто более трудный для исполнения инструмент, но зато обладающий большим числом степеней свободы, менее ограничивающий и сковывающий своего обладателя, ценится мастером выше всего.

Результат этих неброских биологических преимуществ принципа строения позвоночных не замедлил сказаться в последующей истории животного мира. Оба гигантских по своему объему типа, и членистоногие и позвоночные (хордовые), по праву поделили между собой первые места на нашей планете, но затем позвоночные оставили своих соперников далеко позади. Суть, конечно, не в том, что членистоногим никогда не удавалось достигать размеров, сколько-нибудь сравнимых с размерами позвоночных (эти последние в следующих геологических периодах побили все рекорды величины животных, когда-либо населявших Землю). Если говорить об умственных способностях насекомых, то поговорка о Федоре («велика Ф..., да... не гениальна») могла бы с успехом прийти на память по этому поводу.

Дело в том, что как раз и по линии умственных способностей и по линии движений, теснейшим образом связанных с ними, членистоногие далеко и безнадежно отстали от позвоночных.

Самый существенный признак для ловкости - находчивость, способность быстро и с честью выйти из любого непредвиденного положения. Но этого-то как раз и нет в поведении членистоногих. Муха, блоха, краб в воде, паучок-охотник и другие могут обладать исключительным проворством - недаром же их тела оснащены поперечно-полосатой мускулатурой, в придачу почти свободной от вязкой саркоплазмы,- но от проворства до ловкости еще очень далеко. Так по крайней мере скажет всякий, кому несущийся опрометью в пылу игры мальчишка угодит головой в живот. Предпочтя панцирный принцип принципу надстроечной гибкости, природа членистоногих с абсолютной последовательностью пошла дальше по раз избранному пути. Эволюция выработала для насекомых сложные и точные инстинкты, такие же неизменяемые, как и их панцири; создала для их несложного обихода такие же формы поведения, однообразные, хорошо подогнанные и уже раз навсегда неизменные, точно идущие по рельсам. Но зато эволюция навсегда закрыла для них пути к личной индивидуальной приспособительности и к накоплению личного жизненного опыта и убила какие-либо перспективы умственного прогресса для них.

Чтобы закончить этот очерк, нам остается сделать еще краткий обзор «новой» истории движений, истории, начавшейся после великого «поперечно-полосатого переворота», который был обрисован на предыдущих страницах. Оставим членистоногих в том тупике, в который в конце концов завели их отрицательные черты строения их двигательного аппарата, и сосредоточим теперь все внимание на позвоночных.

Важнейшая определяющая черта неокинетических животных (в переводе с греческого - новодвигательные, так мы теперь будем называть обладателей поперечно-полосатой мускулатуры) - центральная нервная система и головной мозг начали впервые с известной четкостью определяться уже у высших моллюсков (например, у головоногих - осьминогов, каракатицы и других). Однако только у позвоночных они нашли условия для бурного и безостановочного развития, продолжающегося и поныне. Это развитие (некоторые подробности которого будут освещены дальше) привело вконце концов к тому, что головной мозг, и в частности самая новая его часть, так называемая кора больших полушарий, завладел верховной диктатурой по всем решительно физиологическим отправлениям у высших позвоночных. Это новая, только в последние годы приоткрываемая страница науки о мозге. Год от года выявляется все больше и больше сторон жизнедеятельности, на которые головной мозг простирает свое верховное влияние: обмен веществ, управление физико-химическими процессами в крови, кроветворение, борьба с заразными началами и т.д. и т.п. Как бесконечно далеко это от тех невзрачных волоконцев, едва начавших обособляться от окружающей ткани, по которым пробивал себе дорогу первобытный электрохимический возбудительный импульс!

Мы начнем и эту часть обзора таблицей, указывающей последовательный порядок развития классов позвоночных; для примерной оценки давности их возникновения на земле снова воспользуемся примененным уже однажды уменьшительным масштабом времени 1:50000000, полезным для лучшей наглядности.

СЕНСОРНЫЕ КОРРЕКЦИИ

Очерк истории позвоночных, которые наилучшим образом разрешили задачу приспособления и существования, мы начнем с упоминания еще о двух новшествах, возникших и развившихся как прямое следствие появления поперечно-полосатой мышцы и всего того нового двигательного принципа, который мы назвали неокинетикой. Во-первых, это были так называемые сенсорные коррекции. У древнейших, бесскелетных животных с медлительной гладкой мускулатурой и с преобладанием местных, члениковых, телодвижений еще не было потребности в том тонком управлении движениями, для которого нужен непрерывный контроль со стороны органов чувств. К тому же для сверки самого движения с тем, как оно было запланировано - а в этом ведь и состоит работа сенсорных коррекций, - нужно, чтобы были органы, способные его планировать. Когда еще не существует головного мозга, когда нет памяти, способной выполнять в правильном порядке части сложного цепного движения или действия, тогда с чем же и посредством чего сверять совершаемое движение? По какому признаку решать, течет ли оно точно так, как было затеяно, или нет?

Наконец, надо добавить и то, что сам двигательный аппарат у новых неокинетических животных быстро становился все труднее для управления, несравнима стеми немудреными устройствами, какие имелись к услугам червя или устрицы. Дальнодействующие органы чувств - телерецепторы - вызвали к жизни переместительные движения всего тела, локомоции, как об этом уже говорилось. Для лакомоций потребовалась дружная, согласованная работа мышц всего тела, оркестр, которому нужен был и дирижер в лице центрального мозга. При всем этом каждый музыкант этого большого оркестра - каждая поперечно-полосатая мышца - представлял собой гораздо менее послушный и удобный для управления орган, нежели древние гладкие мышечные клетки. Мы уже говорили о тех сложных ухищрениях, на которые вынуждена пускаться Центральная нервная система для того, чтобы получать от этой мышцы двигательные сокращенна или плавные изменения силы. Таким образом, здесь столкнулись между собой: и возросшая быстрота и сила движений, и их обширность и сложность, и капризность их главного исполнителя - мышцы, и вся растущая требовательность животных к точности своих движений. Сведите все это воедино с крайней непослушностью вообще всяких подвижных систем со многими степенями свободы, с добавочными трудностями, проистекающими из упругих свойств мышцы, и вам не нужно будет больше доводов в пользу того, зачем именно на этом этапе развития обязательно потребовались сенсорные коррекции.

Интересно отметить, что у древних, бесскелетных животных все рефлекторное кольцо» работает не так, как у нас. Пронаблюдайте червя, наползшего на какое-нибудь препятствие, или улитку, добравшуюся до конца травинки. Как только дело доходит до какого-либо препятствия, начинаются беспорядочные оживленные ощупывания: «снующие» движения во все стороны. У высших, неокинетических, животных - в том числе и у нас - движения управляются и направляются ощущениями. У низших, наоборот, ощущения обслуживаются и обеспечиваются с помощью движений. Движения, с виду бессистемные и бестолковые, идут впереди ощущений. Этот механизм активного, деятельного «ощущения» сохранился и у нас, за исключением бессистемности в работе наших наивысших органов чувств, зрения и осязания, где круговорот «рефлекторного кольца» сплетается в совершенно неразрывное и очень сложное по строению целое. Наша центральная нервная система вообще с бережностью сохраняет самые древнейшие механизмы, казалось бы, давно устаревшие и подлежащие сдаче в архив. И этот грубый, древний механизм ощущения, действовавший в отдаленнейшие времена, еще задолго до сенсорных коррекций вновь возродился в усовершенствованном и утонченном виде и, слившись в своей работе с этими коррекциями, обеспечил работунаших наиболее высокоразвитых органов чувств.

О сенсорных коррекциях следует добавить еще, что необходимая потребность в них, выявившаяся у высших животных, послужила новым и очень могучим толчком к дальнейшему развитию головного мозга. Как мы покажем дальше, эта потребность главным образом способствовала развитию так называемых «сенсорных полей», то есть целых сложных слепков из ощущений самых разнообразных органов чувств. Слепков, направляющих движения животного и помогающих упорядочению этих движений в пространстве.

 

РАЗВИТИЕ КОНЕЧНОСТЕЙ

Вторым новшеством, естественно последовавшим за упрочением неокинетической системы с ее суставчатыми рычагами и поперечно-полосатыми мышцами, было развитие у животных конечностей. У низших организмов не было конечностей. В лучшем случае вместо них там или сам возникали «ложные конечности» вроде лучей морской звезды или «ноги» улитки, которая, по сути дела, есть низ ее туловища. И у позвоночных настоящие конечности выработались далеко не сразу. Зачатки конечностей у рыб - парные плавники - еще не служат им для передвижения. Силы, двигающие рыбу вперед, возникают в результате волнообразного изгибания всего туловища и особенно хвоста. Парные плавники служат главным образом как рули глубины и отчасти направления. В какой-то момент эволюции рыбам начало делаться тесно в реках, озерах и океанах. Позвоночные предпринимают попытки к завоеванию других стихий земли: то к выходу в воздух (летучие рыбы, рыбы-ласточки), то к освоению суши (рыба-ползун, двоякодышащие рыбы и т. п.). Это связано в увеличением активной роли плавательных плавников в движении. Следующий за рыбами класс позвоночных - амфибий (по-гречески - «двужизненные») - имеет уже настоящие конечности - лапы, сохраняющие в своем скелете ту же лучевую, или кистеобразную, форму строения, какая наблюдалась и в плавниках некоторых кистеперых рыб, давших начало наземным позвоночным. Эволюция и здесь оказалась верной своим обычаям и, избегая крутых новшеств, перекроила понадобившиеся органы из нашедшегося под руками старого материала: лапы - из парных плавников, легкие для дыхания в воздухе - из парных выростов пищевода по типу плавательного пузыря некоторых рыб. Самая знакомая амфибия - лягушка - очень показательно повторяет в биографии каждой отдельной особи всю историю выхода водных позвоночных на сушу, навеки запечатленную в ее истории. Она начинает свое существование «рыбкой», дышащей жабрами (головастик), и лишь позднее у нее рассасываются жабры и хвост и отрастают лапки.

Конечности явились очень глубоким принципиальным новшеством. Они появились в ту пору, когда древние причины, побудившие животных к члениковому (сегментному) строению тела, в большей степени выдохлись и развитие конечностей пошло, как бы перешагивая через развалины этого старинного принципа строения. Поэтому сами конечности уже не обнаруживают никаких следов сегментности - это видно хотя бы на способах снабжения их мышц двигательными нервами. Здесь же нужно указать на одно обстоятельство, гораздо более важное для нашего изложения. Последовательное развитие у позвоночных неокинетики, локомоций за нею и, наконец, конечностей как усовершенствованных орудий для такого передвижения повело и к соответствующему обогащению центральной нервной системы приспособлениями, нужными для обслуживания всех этих эволюционных нововведений. И вот сравнительная анатомия мозга животных показывает, что вся эта серия новшеств, более чем какие-либо из предшествующих шагов развития, содействовала настоящей централизации мозга, появлению в нем первых образований, без оговорок заслуживающих названия головного мозга. Древнейшая часть центральной нервной системы позвоночных - спинноймозг - еще полностью построена по сегментному типу строения. Новые ядра головного мозга, вырабатывавшиеся в «рыбьем» периоде эволюции позвоночных и окончательно оформившиеся у первого животного с ногами - лягушки, уже полностью надсегментны. Их нервные проводники повелевают спинным мозгом в целом и в частности всеми конечностями. Еще важнее отметить тот факт, что деятельность этого верховного головного мозга, управляющего движениями конечностей и локомоциями, протекает у земноводных полностью по законам неокинетической системы; соотносительно высоковольтными и быстро несущимися электрическими сигналами, повинуясь закону «Все или ничего». Более древние центры мозга, за которыми у земноводных сохранилось управление туловищем, работают в большой мере еще по древнедвигательным законам: с низковольтными, медленными импульсами, с большой степенью участия в них старинной, химической передачи сигналов и т.д. Замечательно, что даже у нас, людей, обладателей мозга, который сильнее отличается от мозга лягушки, чем многоэтажный дворец от лачуги дикаря, даже у нас в головном мозге имеются в раздельном виде уровни, с четкостью делящие между собой управление конечностями и шейно-туловищной мускулатурой, и даже у нас все еще древний, сегментный, туловищный уровень в большой степени продолжает работать по тем же древнедвигательным законам.

 

ОБОГАЩЕНИЕ ДВИЖЕНИЙ

Все последующее развитие движений у позвоночных - это непрерывное обогащение двигательных средств и возможностей животных от класса к классу и от «года» к «году» нашей хронологической карты их эволюции. Это обогащение происходит отнюдь не без причины и не вследствие какой-либо таинственной, заложенной в животных внутренней пружины, которая побуждает их к непрерывному совершенствованию. Нет, к обогащению двигательных ресурсов ведет все время одна и та же жесткая и безжалостная, чисто внешняя причина: конкуренция и борьба за жизнь. Животным становится тесно от непрерывно идущего размножения. Им не хватает средств питания. Вырабатываются хищники, предпочитающие захватывать питательный материал уже в готовом, «полуфабрикатном», виде, пожирая более слабых животных. У этих последних существ развиваются средства самозащиты: резвые ноги, защитная окраска, броневые покровы, рога и копыта и т. п. Не имеющие таких средств защиты в первую очередь пожираются хищниками, которые, сами того не подозревая, способствуют этим усовершенствованию преследуемых ими животных. В самом деле: наибольшие шансы уцелеть от истребления и еще долго производить похожее на себя потомство имеют те особи, которые, может быть, чисто случайно лучше защищены. А самой надежной самозащитой являются все-таки богатые и совершенные двигательные возможности. Тот же закон конкуренции бьет другим концом палки и по хищникам: недостаточно проворные среди них рискуют умереть с голоду.

Движения обогащаются этим путем прежде всего по их силе - быстроте, точности и выносливости. Но это - обогащение почти только количественное. Важнее другие две стороны движений, все более совершенствующиеся. Во-первых, те двигательные задачи, которые приходится разрешать животному, становятся все сложнее и при этом все разнообразнее. Весь «каталог» движений рыбы состоит почти целиком из ее основной локомоции - плавания да какой-нибудь пары простейших охотничьих движений в придачу. У одной из наиболее низкоразвитых рыб - акулы - вся охота состоит в том, что она подплывает под свою жертву, поворачиваясь брюхом кверху, так ей способнее, и раскрывает пасть[1]. Земноводное животное, кроме плавания, может еще ползать, прыгать. Змея умеет уже затаиться в засаде. А как сложны и полны разнообразия по сравнению со всем этим хотя бы цепные охотничьи действия хищника-млекопитающего! Тут и хитрости лисицы, чуткий поиск охотничьей собаки, и коварная засада тигра, нацеливающегося на нелегкую и для него добычу. В ближайших строках мы более обстоятельно проследим эту сторону развития движения - усложнение разрешаемых ими задач.




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-11-29; Просмотров: 469; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.032 сек.